Вправа 36. Як впливає склад молекул алканів на їхні фізичні властивості? Зі збільшенням кількості атомів Карбону в молекулах алканів зростають їхні температури плавлення і кипіння, змінюється їхній агрегатний стан: алкани з невеликою кількістю атомів Карбону за звичайних умов є газами, від 5-до 16 атомів Карбону - рідини, решта - тверді речовини.
Вправа 37. За значеннями температур кипіння метану, етану, пропану та н-бутану, наведеними в параграфі та знайденими вами в інтернеті, побудуйте графік залежності цієї фізичної властивості алканів від молярної маси сполуки. На осях координат х (температура кипіння) і у (молярна маса) побудуйте графік із заданими координатами: метан (-161,6;16 ), етан (-89;30), н-пропан(-42;44), н-бутан (-0,5,58)
Прокоментуйте графік. На графіку прямопропорційна залежність: чим більшою є молярна маса алкану, тим вища його температура кипіння.
Вправа 38. Напишіть рівняння реакцій, що відбуваються при бромуванні метану.
СН4 + Br2 -> CH3Br + НBr
СН3Br + Br2 -> CH2Br2 + НBr
СН2Br2 + Br2 -> CHBr3 + НBr
СНBr3 + Br2 -> CBr4 + НBr
Вправа 39. Допишіть хімічні рівняння:
а) С7Н16 + 11О2 → 7СО2 + 8H2O
б) C3H8 → CH4 + С2Н4
Вправа 40. Який об’єм повітря (н.у.) потрібний для спалювання 10 л пентану, що має густину 0,626 г/см3? Прийміть об’ємну частку кисню в повітрі за 20%.
Відомо: V(С5H12)=10 л=10 дм3=10000 см3, ρ(C5H12)=0,626 г/см3,
φ(О2)=20%, або 0,2
Знайти: V(повітря)-?
Розв'язування:
m(C5H12)=V(C5H12)•ρ(C5H12)=10000 cм3•0,626 г/см3=6260 г
Складаємо рівняння реакції:
6260 г х л
C5H12 + 8O2 -> 5CO2 + 6H2O
72 г 8•22,4 л
Mr(C5H12)=5•Ar(C)+12•Ar(H)=5•12+12•1=72, тому
М(С5Н12)=72 г/моль, маса 1 моль=72 г
х=V(O2)=6260 г• 8•22,4 л : 72 г=15580 л
V(повітря)=V(O2):φ(О2)=15580 л:0,2=77900 л=77,9 м3
Відповідь: V(повітря)=77,9 м3
Вправа 41. При повному згорянні 1 моль пропану виділяється 2200 кДж теплоти, а 1 моль н-бутану — 2880 кДж. Складіть термохімічні рівняння реакцій горіння цих сполук.
С3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O; ∆H=–2200 кДж/моль
2C4H10 + 13O2 -> 8CO2 + 10H2O; ∆H=–2880 кДж/моль
Вправа 42. У балоні міститься 20 кг суміші пропану і бутану. Масова частка пропану в суміші становить 22%. Обчисліть середню молярну масу суміші цих газів.
Відомо: m(суміші)=20 кг, ω(С3Н8)=22%, або 0,22
Знайти: середню M(суміші)-?
Розв'язування:
m(C3H8)=ω(С3Н8)•m(суміші)=0,22•20 кг=4,4 кг
m(C4H10)=m(суміші)-m(С3Н8)=20 кг - 4,4 кг=15,6 кг
Mr(C3H8)=3•Ar(C)+8•Ar(H)=3•12+8•1=44, тому М(С3Н8)=44 кг/кмоль
Mr(C4H10)=4•Ar(C)+10•Ar(H)=4•12+10•1=58, тому М(С4Н10)=58 кг/кмоль
n(C3H8)=m(C3H8)/M(C3H8)=4,4 кг : 44 кг/кмоль=0,1 кмоль
n(C4H10)=m(C4H10)/M(C4H10)=15,6 кг : 58 кг/кмоль=0,27 кмоль
Середня молярна маса суміші – це маса всіх її складових, узятих у сумарній кількості речовини суміші 1 моль.
M(суміші)=(0,1•M(С3Н8)+0,27•M(С4Н10))/0,37=(0,1•44+0,27•58):0,37=
=54,2 кг/кмоль
Відповідь: 54,2 кг/кмоль