Решение. Общая формула изомеров СnН2n-5N.

Общая формула изомеров С_nН_2n-5N.

Так как вещества- изомеры, массовая доля азота в смеси не зависит от содержания веществ, следовательно через формулу массовой доли можно найти (n):

0,131=14/(14n+9), n=7.

Вещества в смеси- один из метиланилинов С₆Н₄(СН₃)NН₂ и гомолог пиридина: один из диметилпиридинов или этилпиридинов.

С хлороводородом реагируют оба вещества по уравнению:

С_nН_2n-5N + НCl→ С_nН_2n-5N×НCl

Приведем объем НСl к нормальным условиям, учитывая, что Т=(273 +16,5)К=289,5 К

По «объединенному газовому закону»

V₀=Р×V×Т₀/Р₀×Т

V₀(НCl)=(101,3×0,95×273)/(101,3×289,5)=0,896 л

Находим количество вещества хлороводорода, составляем соотношение со смесью изомеров, находим общее количество смеси изомеров:

ν(НСl)=V/V_m=0,896 л/22,4 л/моль=0,04 моль;

ν(С_nH_2n-5N): ν(НCl)=1:1 (по уравнению)

ν(С_nH_2n-5N)=0,04 моль,

С бромной водой реагирует только метиланилин, причем в зависимости от положения метильного радикала, молярное отношение реагентов может быть либо 1:2, либо 1:3.

Находим массу брома и его количество:

m(Вr₂)=m_(р-ра)×w/100%=320×4/100=12,8 г

ν(Вr₂)=m/M=12,8 г/160 г/моль=0,08 моль

Если метильный радикал находится в орто или пара- положении, то метиланилин реагирует с бромом в соотношении 1:2, тогда

ν(С₆Н₄(СН₃)NН₂)=0,08/2=0,04 моль, что невозможно, т.к.0,04 моль- это общее количество метиланилина и гомолога пиридина.

Следовательно, гомолог анилина- 3- метиланилин, который реагирует с бромом в соотношении 1:3;

ν (С₆Н₄(СН₃)NН₂)=0,08/3=0,027 моль, тогда ν(гомолога пиридина) равно 0,04-0,027=0,013 моль. Массовые доли изомерных веществ в смеси равны мольным долям:

w(С₆Н₄(СН₃)NН₂)=0,027/0,04=0,675 или 67,5%

w(гомолога пиридина)=0,013/0,04=0,325 или 32,5%.

Ответ: w(С₆Н₄(СН₃)NН₂)=67,5%;w(гомолога пиридина)= 32,5%.

Дата добавления: 2015-07-10