Вправа 81. Напишіть рівняння реакцій, які відбуваються:
а) при послідовному гідруванні етину;
СН≡СН + Н2 -> СН2=СН2 етен
СН2=СН2 + Н2 -> СН3–СН3 етан
б) при послідовному дегідруванні етану.
СН3–СН3 -> СН2=СН2 + Н2 етен і водень
СН3–СН3 -> СН≡СН + 2Н2 етин і водень
Вправа 82. Допишіть хімічні рівняння:
а) C3H6 + Н2 -> C3H8 ;
б) C3H8 -> C3H6 + H2;
в) C4H10 -> CH4 + C3H6 ;
г) 5CO + 11H2 -> C5H12 + 5H2O.
Вправа 83. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення, і вкажіть умови їх перебігу:
а) СаСО3 → СaО → СаС2 → С2H2 → C6H6;
CaCO3 -> CaO + CO2↑ (t0)
СаО + 3С -> СаС2 + СО↑ (t=19000C)
CaC2 + 2Н2О → С2Н2↑ + Са(ОН)2
3C2H2 -> C6H6 (t0, С вугілля)
б) бутан → етен → етин.
C4H10 -> C2H4 + C2H6
C2H4 -> C2H2 + H2↑
Вправа 84. При дегідруванні етену розклалося 80% вуглеводню. Обчисліть:
а) об’ємні частки газів в утвореній суміші;
Відомо: 80% С2Н4 розклалося
Знайти: φ(С2Н2)-? φ(Н2)-?
Розв'язування
Складаємо рівняння реакції:
С2H4 -> C2H2 + H2
За умовою задачі розклалося 80% етену, тому 20% етену не розклалося. Приймемо кількість речовини за 1 моль, тоді 0,8 моль етену розклалося, тобто n(C2H4)=0,8 моль, а 0,2 моль - не розклалося, тобто
nзалишок(C2H4)=0,2 моль
За рівнянням реакції n(C2H4)=n(C2H2)=n(H2), тому
n(C2H2)=n(H2)=n(C2H4)=0,8 моль
V=V(C2H2)=V(H2)=n•VM=0,8 моль•22,4 моль=17,92 л
n(суміші)=n(C2H2)+n(H2)+nзалишок(C2H4)=0,8 моль+0,8 моль+0,2 моль=
=1,8 моль
V(суміші)=n(суміші)•VM=1,8 моль•22,4 моль=40,32 л
φ(С2Н2)=φ(Н2)=V:V(суміші)=17,92:40,32=0,444, або 44,4%
Відповідь: 44,4 % етину і 44,4% водню
б) середню молярну масу цієї суміші.
Відомо: n(C2H2)=n(H2)=0,8 моль, n(C2H4)=0,2 моль
Знайти: середню M(суміші)-?
Розв'язування:
М(С2Н2)=26 г/моль
М(Н2)=2 г/моль
М(С2Н4)=28 г/моль
Обчислюємо масу кожної складової суміші.
m(C2H2)=n(C2H2)•M(C2H2)=0,8 моль•26 г/моль=20,8 г
m(H2)=n(H2)•M(H2)=0,8 моль•2 г/моль=1,6 г
m(C2H4)=n(C2H4)•M(C2H4)=0,2 моль•28 г/моль=5,6 г
Обчислюємо сумарну кількість речовини усіх складових суміші:
n(суміші)=n(C2H2)+n(H2)+n(C2H4)=0,8 моль+0,8 моль+0,2 моль=1,8 моль
Середня молярна маса суміші – це маса всіх її складових, узятих у сумарній кількості речовини суміші 1 моль, тобто M(суміші)=(m(С2H2)+m(H2)+m(C2H4)):n(суміші):
M(суміші)=(20,8 г+1,6 г+5,6 г):1,8 моль=15,6 г/моль
Відповідь: M(суміші)=15,6 г/моль
Вправа 85. Етин кількістю речовини 0,2 моль пропустили над розжареним вугіллям, а добуту газувату суміш — у надлишок бромної води. Прореагувало 16 г брому. Визначте співвідношення об’ємів вуглеводнів у добутій суміші.
Відомо: n(C2H2)=0,2 моль, m(Br2)=16 г
Знайти: V(C2H2):V(С6Н6)-?
Розв'язування
n(Br2)=m(Br2)/M(Br2)=16 г:160 г/моль=0,1 моль
Запишемо рівняння реакцій:
3С2H2 -> C6H6 (1)
C2H2 + 2Br2 -> C2H2Br4 (2)
За рівнянням реакції (2) n(C2H2):n(Br2)=1:2, тому
n(C2H2)=n(Br2):2=0,1 моль : 2 = 0,05 моль
V(C2H2)=n(C2H2)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л
З 0,2 моль етину 0,05 моль прореагувало з бромною водою, отже, 0,2 моль - 0,05 моль=0,15 моль етину пішло на утворення бензену.
За рівнянням реакції (2) n(C2H2):n(С6Н6)=1:3, тому
n(C6H6)=n(С2Н2):3=0,15 моль : 3 = 0,05 моль
V(C6H6)=n(C6H6)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л
V(C2H2):V(С6Н6)=1,12 л : 1,12 л=1:1
Відповідь: V(C2H2):V(С6Н6)=1:1