Упражнение 36 Как влияет состав молекул алканов на физические свойства веществ? С увеличением количества атомов Карбона в молекулах алканов возрастают их температуры плавления и кипения, изменяется их агрегатное состояние: алканы с небольшим количеством атомов Карбона при обычных условиях являются газами, от 5 до 16 атомов Карбона - жидкостями, остальные - твердыми веществами.
Упражнение 37 Используя значения температур кипения метана, этана, пропана и н-бутана, приведенные в параграфе и найденные вами в интернете, постройте график зависимости этого физического свойства алканов от молярной массы вещества. На осях координат х (температура кипения) и у (молярная масса) постройте график с заданными координатами: метан (-161,6, 16), этан (-89, 30), н-пропан (-42, 44), н-бутан (-0,5,58)
Прокомментируйте график. На графике прямо пропорциональна зависимость: чем больше молярная масса алкана, тем выше его температура кипения.
Упражнение 38 Напишите уравнения реакций, протекающих при бромировании метана.
СН4 + Br2 -> CH3Br + НBr
СН3Br + Br2 -> CH2Br2 + НBr
СН2Br2 + Br2 -> CHBr3 + НBr
СНBr3 + Br2 -> CBr4 + НBr
Упражнение 39 Допишите химические уравнения:
а) С7Н16 + 11О2 → 7СО2 + 8H2O
б) C3H8 → CH4 + С2Н4
Упражнение 40 Какой объем воздуха (н.у.) необходим для сжигания 10 л пентана, имеющего плотность 0,626 г/см3? Примите объемную долю кислорода в воздухе равной 20%.
Дано: V(С5H12)=10 л=10 дм3=10000 см3, ρ(C5H12)=0,626 г/см3,
φ(О2)=20%, або 0,2
Найти: V(воздуха)-?
Решение:
m(C5H12)=V(C5H12)•ρ(C5H12)=10000 cм3•0,626 г/см3=6260 г
Составляем уравнение реакции:
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, поэтому
М(С5Н12)=72 г/моль, масса 1 моль=72 г
х=V(O2)=6260 г• 8•22,4 л : 72 г=15580 л
V(воздуха)=V(O2)/φ(О2)=15580 л:0,2=77900 л=77,9 м3
Ответ: V(воздуха)=77,9 м3
Упражнение 41 При полном сгорании 1 моль пропана выделяется 2200 кДж теплоты, а 1 моль н-бутана — 2880 кДж. Составьте термохимические уравнения реакций горения этих соединений.
С3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O; ∆H=–2200 кДж/моль
2C4H10 + 13O2 -> 8CO2 + 10H2O; ∆H=–2880 кДж/моль
Упражнение 42 В баллоне содержится 20 кг смеси пропана и бутана. Массовая доля пропана в смеси равна 22%. Вычислите среднюю молярную массу смеси этих газов.
Дано: m(смеси)=20 кг, ω(С3Н8)=22%, или 0,22
Найти: средяя M(смеси)-?
Решение:
m(C3H8)=ω(С3Н8)•m(смеси)=0,22•20 кг=4,4 кг
m(C4H10)=m(смеси)-m(С3Н8)=20 кг - 4,4 кг=15,6 кг
Mr(C3H8)=3•Ar(C)+8•Ar(H)=3•12+8•1=44, поэтому М(С3Н8)=44 кг/кмоль
Mr(C4H10)=4•Ar(C)+10•Ar(H)=4•12+10•1=58, поэтому 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
Средняя молярная масса смеси - это масса всех ее составляющих, взятых в суммарном количестве вещества смеси 1 моль.
M(смеси)=(0,1•M(С3Н8)+0,27•M(С4Н10)):0,37=(0,1•44+0,27•58):0,37=
=54,2 кг/кмоль
Ответ: 54,2 кг/кмоль