A nitrogéntartalmú vegyületek égési feladatai a legösszetettebbek: itt már három-négy elem mennyiségét kell szétválasztani. A módszer viszont ugyanaz marad, csak egy lépéssel hosszabb.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- Nitrogéntartalmú szerves vegyületek égésekor a nitrogén jellemzően elemi nitrogéngázként (N₂) távozik.
- A nitrogén anyagmennyisége: n(N) = 2 · n(N₂).
- Ha a vegyület nitrogént is tartalmaz, az oxigén tömege: m(O) = m(minta) − m(C) − m(H) − m(N).
- Az aminok általános képlete telített, nyílt láncú esetben CₙH₂ₙ₊₃N (primer amin).
- A halogéntartalmú vegyületeknél a halogén hidrogén-halogenidként vagy elemi formában távozhat.
- Az égési egyenlet rendezésekor mindig ellenőrizzük az oxigénmérleget.
Kidolgozott mintafeladat
3,1 g szenet, hidrogént és nitrogént tartalmazó vegyület égetésekor 4,4 g CO₂, 4,5 g víz és 1,4 g nitrogéngáz keletkezett. Mi az empirikus képlet?
Megoldás
- 1n(CO₂) = 4,4 / 44 = 0,1 mol → n(C) = 0,1 mol, m(C) = 0,1 · 12 = 1,2 g.
- 2n(H₂O) = 4,5 / 18 = 0,25 mol → n(H) = 2 · 0,25 = 0,5 mol, m(H) = 0,5 g.
- 3n(N₂) = 1,4 / 28 = 0,05 mol → n(N) = 2 · 0,05 = 0,1 mol, m(N) = 0,1 · 14 = 1,4 g.
- 4Tömegellenőrzés: 1,2 + 0,5 + 1,4 = 3,1 g — pontosan a minta tömege, tehát a vegyület nem tartalmaz oxigént.
- 5Az arány: C : H : N = 0,1 : 0,5 : 0,1. Osszunk a legkisebbel: 1 : 5 : 1.
Az empirikus képlet CH₅N — ez a metil-amin (CH₃−NH₂).
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- A nitrogéngáznál elfelejtik a kettes szorzót: egy N₂ molekula két nitrogénatomot tartalmaz.
- A tömegmérleget nem ellenőrzik, így nem veszik észre, ha a vegyület oxigént is tartalmaz.
- A nitrogén moláris tömegét 14 helyett 28-nak veszik az atomra (28 a molekuláé).
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Milyen formában távozik a nitrogén szerves vegyületek égésekor?
Általában elemi nitrogéngázként (N₂), mert a nitrogén-oxidok képződése magasabb hőmérsékletet igényel. Az érettségi feladatokban szinte mindig N₂-vel számolunk, és a nitrogénatomok anyagmennyisége a keletkező N₂ anyagmennyiségének kétszerese.
Hogyan ismerem fel, hogy a vegyület tartalmaz-e oxigént?
Összeadod a szén, a hidrogén és a nitrogén tömegét az égéstermékekből számolva. Ha az összeg kisebb, mint a bemért minta tömege, a különbség az oxigén tömege. Ha megegyezik, a vegyület nem tartalmaz oxigént.