Вправа 1. Охарактеризуйте карбон-карбонові зв’язки, що утворюються в молекулах органічних речовин.
• Простий (одинарний) ковалентний зв’язок виникає між атомами Карбону, які віддають по одному валентному електрону на його утворення. Довжина цього зв’язку становить 0,154 нм, валентний кут дорівнює 109,5°. Орбіталі валентних електронів спрямовані до вершин тетраедра. Наприклад, молекула метану має форму правильної трикутної піраміди
• Подвійний ковалентний зв’язок виникає між атомами Карбону, які на утворення зв’язку витрачають по два валентні електрони. Довжина такого зв’язку, якщо порівняти з одинарним, є меншою і становить 0,134 нм, валентний кут дорівнює 120°. Орбіталі валентних електронів розміщені на одній площині. Наприклад, молекула етену плоска.
• Потрійний ковалентний зв’язок виникає між атомами Карбону, які на утворення зв’язку витрачають по три валентні електрони. Довжина такого зв’язку є ще меншою проти подвійного і становить 0,120 нм, валентний кут дорівнює 180°. Наприклад, молекула етину лінійна
Вправа 2. Поясніть, чим різняться простий (одинарний), подвійний та потрійний зв’язки. По-перше, ці зв'язки утворені різною кількістю спільних електронних пар (однією, двома та трьома); по-друге, різною є довжина зв'язку (вимірюється в нанометрах), бо утворення ще одного зв’язку зближує атоми Карбону, що сполучаються між собою; по-третє, у подвійному і потрійному зв'язках різною є міцність зв'язків, перший - міцніший, а інші - слабкіші.
Вправа 3. Наведіть приклади органічних речовин із простими (одинарними), подвійними та потрійними зв’язками.
Простими: метан і його гомологи, спирти (метанол, етанол, гліцерол)
Подвійними: етен і його гомологи, ненасичені вищі карбонові кислоти (олеїнова, лінолева)
Потрійними: етин і його гомологи
Вправа 4. Установіть відповідність між формулами речовин і належністю їх до відповідної групи органічних сполук.
|
А СН3–СООН Б СН3–СН3 В H2N–CH3 |
1 вуглеводні 2 нітрогеновмісні 3 оксигеновмісні |
Відповідь: А-3, Б-1, В-2
Вправа 5. Відносна густина пари речовини за гелієм становить 15. Визначте відносну молекулярну масу сполуки та складіть її формулу, знаючи, що речовина належить до оксигеновмісних.
Відомо: DНе(речовини)=15
Знайти: Mr(речовини)-?
Розв'язування
DНе(речовини)=Mr(речовини)/Mr(Не), звідси
Mr(речовини)=DНе(речовини)•Mr(Не)=15•4=60
Mr(СН3―СООН)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60
Відповідь: 60; CH3―COOH
Вправа 6. Поясніть, як можна довести, що до складу продуктів горіння метану входять карбон (ІV) оксид і вода. Виявити продукти реакції горіння метану можна за допомогою таких дослідів.
Дослід 1. Сполоснемо скляний циліндр вапняною водою та потримаємо над горючим газом. Згодом стінки циліндра помутніють, що свідчить про наявність вуглекислого газу.
Помутніння вапняної води спричиняє кальцій карбонат, що утворюється під час реакції вуглекислого газу з розчином кальцій гідроксиду:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
Дослід 2. Якщо над полум'ям горючого газу потримати холодний предмет, то з часом на його поверхні утворяться крапельки води.
Вправа 7. Метан об’ємом 10 л (н.у.) повністю спалили. Обчисліть, який об’єм повітря витратився під час реакції.
Відомо: V(CH4)=10 л
Знайти: V(повітря)-?
Розв'язування
Складаємо рівняння реакції:
10 л х л
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
22,4 л 2•22,4 л
х=V(O2)=10 л • (2•22,4 л) : 22,4 л=20 л
У повітрі кисню близько 20% за об'ємом (або 1/5 частина), тому повітря треба взяти у 5 разів більшого об'єму:
V(повітря)=5•V(О2)= 5•20 л=100 л
Відповідь: 100 л повітря
Вправа 8. Суміш метану з етином об’ємом 1,12 л (н. у.) пропустили крізь бромну воду. Увібрався бром масою 8 г. Обчисліть об’ємні частки речовин у суміші.
Відомо: V(cуміші)=1,12 л, m(Br2)=8 г.
Знайти: φ(С2Н2)-?, φ(СН4)-?
Розв'язування
Складаємо рівняння реакції:
х л 8 г
C2H2 + 2Br2 = C2H2Br4
22,4 л 320 г
Mr(Br2)=2•Ar(Br)=2•80=160, тому
M(Br2)=160 г/моль, маса 1 моль=160 г, а маса 2 моль=320 г
х=V(C2H2)=8 г • 22,4 л : 320 г=0,56 л
φ(С2Н2)=V(C2H2)/V(суміші)=0,56 л : 1,12 л=0,5, або 50%
φ(СН4)=100%-φ(C2H2)=100%-50%=50%
Відповідь: 50% С2Н2 і 50% СН4
Вправа 9. Суміш етану з етеном, у якій масова частка етену становить 0,2, повністю спалили. Обчисліть об’єм утвореного карбон (IV) оксиду (н.у.).
Відповідь: некоректно сформульована умова задачі, недостатня кількість вихідних даних, наприклад, маса суміші