Вправа 1. Назвіть десять членів гомологічного ряду алканів (CH4–C10H22).
Етан C2H6, пропан C3H8, бутан C4H10, пентан C5H12, гексан C6H14, гептан C7H16, октан C8H18, нонан C9H20, декан C10H22
Вправа 2. Поясніть склад і будову молекул метану та етану. Чому їх називають насиченими вуглеводнями?
До складу молекули метану входять один атом Карбону й чотири атоми Гідрогену, а до складу молекули етану ― два атоми Карбону й шість атоми Гідрогену. Будову молекули етану можна розглядати як молекулу метану, у якій атом Гідрогену заміщений на групу атомів —СН3. Будова молекул метану та етану тетраедрична.
У молекулах цих вуглеводнів хімічний зв'язок між атомами Карбону одинарний, бо в його утворенні беруть участь всі валентні електрони атома Карбону, тому їх називають насиченими вуглеводнями.
Вправа 3. Порівняйте склад і будову молекул етану, етену й етину. Молекула етану складається з двох атомів Карбону і шести атомів Гідрогену, молекула етену ― з двох атомів Карбону й чотирьох атомів Гідрогену, а молекула етину ― з двох атомів Карбону й двох атомів Гідрогену. Будова молекули етану тетраедрична, етену ― площинна, а етину ― лінійна. Величина кута зв'язку між атомами Карбону та Гідрогену в молекулі етану 102,5°, етену ― 120°, етину ― 180°. У молекулі етану хімічний зв'язок між атомами Карбону одинарний, в молекулі етену ― подвійний, а в молекулі етину ― потрійний.
Що в них подібне, а що — відмінне?
Подібне: однаковий якісний склад молекул.
Відмінне: кількісний склад і будова молекул, хімічний зв'язок між атомами Карбону.
Вправа 4. Поясніть реакції заміщення на прикладі хлорування метану й етану. За яких умов вони відбуваються? Метан й етан, як насичені вуглеводні, вступають в реакції заміщення з галогенами. Типовою є реакція хлорування, що відбувається під час яскравого освітлення суміші метану з хлором або за сильного нагрівання. Реакція хлорування відбувається в декілька стадій, послідовно заміщуючи атоми Гідрогену атомами Хлору.
Вправа 5. Охарактеризуйте реакції приєднання водню та галогенів до ненасичених вуглеводнів.
За рахунок кратних зв’язків ненасичені вуглеводні вступають у реакції приєднання, які відбуваються за місцем кратності зв'язку, тому до молекули етину приєднуються дві молекули водню чи галогену, а до молекули етену ― одна така молекула. Зокрема, реакція приєднання брому є якісною для ненасичених вуглеводнів. Під час пропускання цих газів крізь бромну воду жовтого кольору вода знебарвлюється.
Напишіть рівняння реакцій.
Реакції гідрування:
CH2=CH2 + H2 → CH3―CH3 (кат. Ni) ― етан
CH≡CH + H2 → CH2=CH2 (кат. Ni) ― етен, І стадія
CH2=CH2 + H2 → CH3―CH3 (кат. Ni) ― етан, II стадія
Реакції галогенування:
СН2=СН2 + Br2 → СН2Br―СН2Br ― 1,2-дибромоетан
СН≡СН + Br2 → СНBr=СНBr ― 1,2-дибромоетен, І стадія
СНBr=СНBr + Br2 → СНBr2―СНBr2 ― 1,1,2,2-тетрабромоетен, ІІ стадія.
Вправа 6. Обчисліть і позначте кількість атомів Карбону в молекулі алкану, що містить 20 атомів Гідрогену.
А 10
Б 9
В 7
Г 8
Відповідь: Б
Загальна формула алканів СnH2n+2, тому 2n+2=20, 2n=18, n=18:2, n=9
Вправа 7. Установіть відповідність між формулами та назвами речовин.
|
А С2Н2 Б С2Н6 В С2Н4 Г С3Н8 |
1 етен 2 пропан 3 етин 4 етан 5 бутан |
Відповідь: А-3, Б-4, В-1, Г-2
Вправа 8. Обчисліть і позначте, у скільки разів етен важчий чи легший за повітря.
А легший у 0,97 раза
Б легший у 1,97 раза
В важчий у 1,1 разає
Г важчий у 1,15 раза
Відповідь: А
M(C2H4)/М(повітря)=28/29=0,97, де
Mr(C2H4)=2•Ar(C)+4•Ar(H)=2•12+4•1=28, M(C2H4)=28 г/моль
М(повітря)=29 г/моль
Вправа 9. Обчисліть і позначте відносну густину етину за гелієм.
А 7,5
Б 5,5
В 6,5
Г 8,5
Відповідь: B
DHe(C2H2)=M(C2H2)/М(He)=26/4=6,5, де
Mr(C2H2)=2•Ar(C)+2•Ar(H)=2•12+2•1=26, M(C2H2)=26 г/моль
М(He)=Ar(He)=4, M(He)=4 г/моль
Вправа 10. Обчисліть і позначте, у якого з вуглеводнів — етану чи етену — масова частка Карбону більша й на скільки.
А в етану, на 5,1%
Б в етену, на 5,7%
В в етену, на 6%
Г в етану, на 5,9%
Відповідь: В
ω1(C)=2•Ar(C)/Mr(C2H6)=2•12:30=0,8
ω2(C)=2•Ar(C)/Mr(C2H4)=2•12:28=0,86
ω2(C)-ω1(C)=0,86-0,8=0,06, або 6%