۰/۲ مول از آمینی با فرمول مولکولی CH۳(CH۲)nNH۲، با مقدار کافی اتانوئیک اسید و با بازدۀ ۶۰ درصد واکنش میدهد. اگر تفاوت جرم فراوردۀ آلی و آب تشکیلشده…

شیمی سؤال ۹۴ کنکور ۱۴۰۵

$۰/۲$ مول از آمینی با فرمول مولکولی $CH X_{۳} (CH X_{۲}) X_{n} NH X_{۲}$ ، با مقدار کافی اتانوئیک اسید و با بازدهٔ $۶۰$ درصد واکنش می‌دهد. اگر تفاوت جرم فراوردهٔ آلی و آب تشکیل‌شده، برابر $۶/۶$ گرم باشد، $n$ کدام است؟

$(H = ۱, C = ۱۲, N = ۱۴, O = ۱۶ : g \cdot mo l^{- ۱})$

CH X_{۳} (CH X_{۲}) X_{n} NH X_{۲} (g) + CH X_{۳} COOH (l) CH X_{۳} (CH X_{۲}) X_{n} NHCOCH X_{۳} (l) + H X_{۲} O (l)

۱صفر۲یک۳دو۴سه

پاسخ تشریحی

پاسخ: گزینهٔ ۱

در واکنش، آمین با اسید آلی گروه عاملی آمید می‌دهد و در معادله همهٔ ضریب‌ها برابر $۱$ است. مقدار واقعی (عملی) فراورده‌ها را با بازدهٔ درصدی به دست می‌آوریم:

n_{آمین واکنش‌داده} = ۰/۲ \times \frac{۶۰}{۱۰۰} = ۰/۱۲ mol

پس $۰/۱۲$ مول فراوردهٔ آلی و $۰/۱۲$ مول آب تشکیل می‌شود. جرم مولی آمین را $M$ می‌نامیم. فراوردهٔ آلی به اندازهٔ جرم مولی $CH X_{۳} COOH$ $(۶۰)$ بیشتر و جرم مولی $H X_{۲} O$ $(۱۸)$ کمتر دارد:

M_{فراورده} = M + ۶۰ - ۱۸ = M + ۴۲

Δ m = ۰/۱۲ \times [(M + ۴۲) - ۱۸] = ۰/۱۲ (M + ۲۴) = ۶/۶

M + ۲۴ = ۵۵ \Rightarrow M = ۳۱ g \cdot mo l^{- ۱}

جرم مولی آمین برحسب $n$ برابر است با:

M = ۱۲ + ۳ + ۱۴ n + ۱۴ + ۲ = ۱۴ n + ۳۱

۱۴ n + ۳۱ = ۳۱ \Rightarrow n = ۰

آمین $CH X_{۳} NH X_{۲}$ (متیل‌آمین) است، ساده‌ترین آمین.

چرا درست، چرا نادرست

گزینهٔ ۱درست
n=۰ یعنی متیل‌آمین، ساده‌ترین آمین، با جرم مولی ۳۱ که با محاسبه سازگار است
گزینهٔ ۲نادرست
n=۱ نادرست است زیرا جرم مولی ۳۱ به دست آمده فقط با متیل‌آمین می‌خواند
گزینهٔ ۳نادرست
n=۲ نادرست است، همان دلیل
گزینهٔ ۴نادرست
n=۳ نادرست است، همان دلیل

از کتاب

همهٔ گزینه‌ها

آمید از اسید آلی و آمین به دست می‌آید و متیل‌آمین ساده‌ترین آمین است که با n=۰ می‌خواند.صفحهٔ ۱۱۶ شیمی ۲

صورت سؤال