Вправа 1. До складу молекул алкану входять 9 атомів Карбону. Користуючись загальною формулою гомологічного ряду, установіть склад молекули алкану, виведіть його молекулярну формулу та дайте назву.
Підставимо значення n=9 у загальну формулу алканів: СnH2n+2,
отримаємо формулу вуглеводню С9Н20 - це нонан
Вправа 2. Виведіть молекулярні формули речовин за загальними формулами:
а) алкенів, до складу яких входять 6 і 8 атомів Карбону;
Підставимо значення n=6 і n=8 у загальну формулу алкенів: СnH2n,
отримаємо молекулярні формули вуглеводнів С6Н12 і С8Н16
б) алкінів, до складу яких входять 8 і 16 атомів Гідрогену.
Загальна формула алкінів: СnH2n-2
Підставивши 8 - число атомів Гідрогену, отримаємо алгебраїчне рівняння:
2n-2=8, звідси n=(8+2):2=5, отже, формула вуглеводню С5Н8
Підставивши 16 - число атомів Гідрогену, отримаємо алгебраїчне рівняння:
2n-2=16, звідси n=(16+2):2=9, отже, формула вуглеводню С9Н16
Вправа 3. Відносна густина алкену за гелієм становить 7. Виведіть молекулярну формулу сполуки, назвіть її.
Відомо: СnН2n, DHe(CnH2n)=7
Знайти: формулу СnН2n-?
Розв'язування
Mr(CnH2n)=DHe(CnH2n)•Mr(He)=7•4=28
Mr(CnH2n)=n•Ar(C)+2n•Ar(H)=12n+2n=14n
Прирівняємо обидві частини, отримаємо алгебраїчне рівняння:
14n=28, звідси n=28:14=2
Відповідь: С2Н4, етен
Вправа 4. Відносна молекулярна маса вуглеводню у 3 рази більша за відносну молекулярну масу карбон (ІІ) оксиду. До його складу входить Гідроген з масовою часткою 14,29. Виведіть молекулярну формулу сполуки.
Відомо: СхНу, Mr(CxHy)/Mr(CO)=3, ω(H)=14,29%, або 0,1429
Знайти: формулу СхНу-?
Розв'язування
Mr(CxHy)=3•Mr(CO)=3•28=84
ω(C)=1-ω(H)=1-0,1429=0,8571
х=ω(C)•Mr(CxHy):Ar(C)=0,8571•84:12=6
у=ω(Н)•Mr(CxHy):Ar(Н)=0,1429•84:1=12
Отже, формула вуглеводню С6Н12
Відповідь: С6Н12
Вправа 5. Маса алкану об’ємом 1 л (н.у.) становить 1,964. Виведіть молекулярну формулу сполуки. Дайте їй назву.
Відомо: ρ(C2H2n+2)=1,964 г/л
Знайти: формулу CnH2n+2-?
Розв'язування
M(CnH2n+2)=ρ(C2H2n+2)•VM=1,964 г/л • 22,4 л/моль=44 г/моль, тому
Mr(CnH2n+2)=44
Mr(CnH2n+2)=n•Ar(C)+(2n+2)•Ar(H)=12n+2n+2=14n+2
Прирівняємо обидві частини, отримаємо алгебраїчне рівняння:
14n+2=44, звідси n=(44-2):14=3
Відповідь: С3Н8, пропан
Вправа 6. Маса алкену об’ємом 1 л (н. у.) становить 1,875 г. Виведіть його молекулярну формулу. Назвіть сполуку.
Відомо: ρ(C2H2n)=1,875 г/л
Знайти: формулу CnH2n-?
Розв'язування
M(CnH2n)=ρ(C2H2n)•VM=1,875 г/л • 22,4 л/моль=42 г/моль, тому Mr(CnH2n)=42
Mr(CnH2n)=n•Ar(C)+2n•Ar(H)=12n+2n=14n
Прирівняємо обидві частини, отримаємо алгебраїчне рівняння:
14n=42, звідси n=42:14=3
Відповідь: С3Н6, пропен
Вправа 7. Алкан масою 11,6 г займає об’єм 4,48 л (н.у.). Виведіть його молекулярну формулу. Назвіть сполуку.
Відомо: m(CnH2n+2)=11,6 г, V(CnH2n+2)=4,48 л
Знайти: формулу CnH2n+2
Розв'язування
v(CnH2n+2)=V(CnH2n+2):VM=4,48 л : 22,4 л/моль=0,2 моль
M(CnH2n+2)=m(CnH2n+2):v(CnH2n+2)=11,6 г:0,2 моль=58 г/моль
Mr(CnH2n+2)=n•Ar(C)+(2n+2)•Ar(H)=12n+2n+2=14n+2
Прирівняємо обидві частини, отримаємо алгебраїчне рівняння:
14n+2=58, звідси n=(58-2):14=4
Відповідь: С4Н10, бутан
Вправа 8. До складу сполуки входять Карбон з масовою часткою 0,89 і Гідроген. Відносна густина за азотом — 1,929. Виведіть молекулярну формулу сполуки. Дайте назву її структурним ізомерам, складіть їхні напівструктурні формули.
Відомо: СхНу, ω(С)=0,89, DN2(CxHy)=1,929
Знайти: формулу СхНу-?
Розв'язування
Mr(CxHy)=DN2(CxHy)•Mr(N2)=1,929•28=54
ω(Н)=1-ω(С)=1-0,89=0,11
х=ω(C)•Mr(CxHy):Ar(C)=0,89•54:12=4
у=ω(Н)•Mr(CxHy):Ar(Н)=0,11•54:1=6
Отже, формула вуглеводню С4Н6
Відповідь: С4Н6, етин, СН≡C―СН2―СН3