Вправа 251 Чому вважають, що вуглеводні становлять фундамент органічної хімії? Органічні сполуки різних класів походять від вуглеводнів. Їх хімічні формули можна вивести, замінюючи атоми Гідрогену в молекулах вуглеводнів на характеристичні групи атомів.
Вправа 252 Частинки якого типу містяться в більшості органічних сполук? Молекули.
Які органічні сполуки складаються з інших частинок? Солі органічних кислот складаються з йонів, амінокислоти — з біполярних йонів.
Вправа 253 Спробуйте дати означення:
а) одноатомного спирту і фенолу як сполук, що походять від води;
Одноатомний спирт (CH3OH, С2H5OH) - сполука, похідна води, в молекулі якої замість атома Гідрогену міститься вуглеводневий залишок (СН3, С2Н5)
Фенол С6Н5ОН — сполука, похідна води, в молекулі якої замість атома Гідрогену міститься ароматичний вуглеводневий залишок C6H5
б) амінокислот як сполук, що походять від карбонових кислот.
Амінокислота — сполука, похідна карбонових кислот, в молекулі якої атом Карбону вуглеводневого залишку сполучений з аміногрупою NH2
Вправа 254 Напишіть рівняння кількох реакцій, під час яких утворюються галогеновмісні органічні сполуки:
а) з алканів;
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
C3H8 + Cl2 → C3H7Сl + HCl
б) з алкенів.
CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl—CH2Cl 1,2-дихлороетан
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br—CH2Br 1,2-дибромоетан
Вправа 255 За допомогою яких реакцій (наведіть відповідні хімічні рівняння із загальними формулами органічних сполук.) можна:
а) алкен перетворити на спирт;
СnH2n + H2O → CnH2n+1OH (t0, кат.)
б) зі спирту добути алкен?
CnH2n+1OH → CnH2n + H2O (t0, конц. H2SO4)
Вправа 256 Напишіть рівняння реакцій таких перетворень:
а) алкан -> алкен -> алкін -> арен;
C2H6 → C2H4 + H2↑
С2H4 → C2H2 + H2↑
3C2H2 → C6H6
б) спирт -> альдегід -> кислота -> естер;
С2H5OH + CuO → CH3—CНO + Cu + H2O
CH3—CНO + [O] → CH3—COOH
CH3—COOH + C2H5—OH → CH3—COO—C2H5 + H2O
в) амінокислота -> дипептид;
г) дисахарид -> моносахарид -> спирт;
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 спиртове бродіння за участі ферментів дріждів
ґ) полісахарид -> моносахарид;
(C6H10O5)n → nC6H12O6
д) полімер -> мономер;
(—CH2—СН2—)n → nCH2=СН2↑
е) мономер -> полімер (каучук).
Вправа 257 Під час взаємодії сполук Al4C3 і CaC2 з водою утворюються відповідно метан і етин. Складіть хімічні рівняння.
Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3↓
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Вправа 258 Скільки насичених вуглеводнів мають відносну густину за воднем 29?
Відомо: DН2(CnH2n+2)=29
Знайти: CnH2n+2 -?
Розв'язання
М(СnH2n+2)=DH2(СnH2n+2)•М(H2)=29•2 г/моль=58 г/моль
Мr(СnH2n+2)=58
Мr(СnH2n+2)=n•Ar(С)+(2n+2)•Ar(H)=12n+2n+2=14n+2
14n+2=58; n=(58-2):14=56:14=4
Отже, формула алкану — С4Н10
Назвіть кожну сполуку і зобразіть структурну формулу її молекули.
|
СН3—СН2—СН2—СН3 бутан |
|
СН3—СН—СН3 | СН3 ізобутан, або 2-метилпропан |
Відповідь: два вуглеводні — це бутан і ізобутан.
Вправа 259 Виведіть формулу одноосновної насиченої карбонової кислоти й назвіть речовину, якщо масова частка Гідрогену в ній становить 8,1%
Відомо: ω(H)=8,1%, або 0,081
Знайти: формулу CnH2n+1COOH-?
Розв'язання
Молекулярну масу сполуки знаходимо з формули обчислення масової частки Гідрогену у сполуці:
Мr(СnH2n+1COOH)=(2n+2)•Ar(H):ω(H)=(2n+2)•1:0,081=(2n+2)/0,081
Мr(СnH2n+1COOH)=(n+1)•Ar(С)+(2n+2)•Ar(H)+2•Ar(O)=
=(n+1)•12+(2n+2)•1+2•16=14n+46
Складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:
14n+46=(2n+2)/0,081
0,081•(14n+46)=2n+2
1,134n+3,726=2n+2
2n-1,134n=3,726-2
0,866n=1,726
n=1,726:0,866
n=2
Відповідь: формула кислоти — С2Н5COOH
Вправа 260 При взаємодії 20 г фенолу, який містив домішку бензену, з надлишком бромної води утворилося 66,2 г галогеновмісної органічної сполуки. Обчисліть масову частку ароматичного вуглеводню у фенолі.
Відомо: m(C6H5OH із дом.)=20 г, m(C6H2Br3OH)=66,2 г
Знайти: ω(дом.)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Записуємо рівняння реакції:
x г 66,2 г
С6H5OH +3Br2 → C6H2Br3OH + 3HBr
94 г 331 г
М(C6H5OH)=94 г/моль, маса 1 моль=94 г
М(С6H2Br3OH)=331 г/моль, маса 1 моль=331 г
х=n(C6H5OH)=66,2 г • 94 г : 331 г = 18,8 г
2. Розраховуємо масу домішок (бензену) в суміші:
m(дом.)=m(C6H5OH із дом.)-m(C6H5OH)=20 г - 18,8 г = 1,2 г
3. Обчислюємо масову частку домішок (бензену) в суміші:
ω(дом.)=m(дом.):m(C6H5OH із дом.)=1,2 г : 20 г=0,06, або 6%
ІI спосіб
М(С6H2Br3OH)=331 г/моль
n(C6H2Br3OH)=m(C6H2Br3OH):M(C6H2Br3OH)=66,2 г:331 г/моль=0,2 моль
Записуємо рівняння реакції: С6H5OH +3Br2 → C6H2Br3OH + 3HBr
За рівнянням реакції n(C6H5OH):n(C6H2Br3OH)=1:1, тому
n(C6H5OH)=n(C6H2Br3OH)=0,2 моль
М(C6H5OH)=94 г/моль
m(C6H5OH)=n(C6H5OH)•M(C6H5OH)=0,2 моль•94 г/моль=18,8 г
Обчислюємо масову частку фенолу в суміші:
ω(C6H5OH)=m(C6H5OH):m(C6H5OH із дом.)=18,8 г : 20 г=0,94, або 94%
Розраховуємо масову частку домішок (бензену) в суміші:
ω(дом.)=100%-ω(C6H5OH)=100% - 94%=6%
Відповідь: 6%