Знаємо, розуміємо
Вправа 1. Дайте характеристику хімічних властивостей одноатомних насичених спиртів. Насичені одноатомні спирти — хімічно активні речовини. Вони вступають у реакції окиснення (повного й часткового), взаємодіють з активними металами, гідрогенгалогенідами, кислотами. Насиченим одноатомним спиртам властиві два види дегідратації (відщеплення води) — внутрішньомолекулярна й міжмолекулярна.
Вправа 2. Які хімічні властивості гліцеролу вам відомі? Вступає у реакції окиснення (повного й часткового), взаємодіє з лужними металами, реагує з купрум (ІІ) гідроксидом (якісна реакція на гліцерол та інші багатоатомні спирти).
Вправа 3. У чому полягає суть добування етанолу реакцією бродіння? Реакція спиртового бродіння є каталітичною, відбувається за наявності дріжджів.
Як ще добувають етанол? Гідратацією етену.
Застосовуємо
Вправа 1. Укажіть формулу насиченого одноатомного спирту.
А СН3—О—СН3
Б С3Н5(ОН)3
В СН3—СОН
Г СН3—ОН
Відповідь: Г
Вправа 2. Установіть відповідність між речовиною та класифікаційною ознакою.
Речовина | Класифікаційна ознака |
1 етан 2 гліцерол 3 етанол 4 хлороетан |
А ненасичений вуглеводень Б насичений вуглеводень В багатоатомний спирт Г галогенопохідне алкану Д одноатомний спирт |
Відповідь: 1-Б, 2-В, 3-Д, 4-Г
Вправа 3. Складіть рівняння реакцій за схемою перетворень.
Метан → етин → етен → етанол → калій етанолят ↓ вуглекислий газ → кальцій карбонат |
2СH4 -> СН≡СН + 3H2
СН≡СН + H2 -> СН2=СН2
СН2=СН2 + H2O -> C2H5OH
2С2Н5ОН + 2K -> 2С2Н5ОK + Н2↑
C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
CO2 + CaO = CaCO3
Вправа 4. Етанол добували: а) з етену об’ємом 112 л (н.у); б) із глюкози масою 360 г. У якому з дослідів добуто більше етанолу?
Відповідь: у випадку а)
а) Відомо: V(C2H4)=112 л
Знайти: v(C2H5OH)-?
Розв'язання
І спосіб
v(C2H4)=V(C2H4):VM=112 л : 22,4 л/моль=5 моль
Записуємо рівняння реакції:
СН2=СН2 + H2O -> C2H5OH
За хімічним рівнянням v(C2H4):v(C2H5OH)=1:1, тому
v(C2H5OH)=v(C2H4)=5 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
112 л х моль
СН2=СН2 + H2O -> C2H5OH
22,4 л 1 моль
х=v(C2H5OH)=112 л•1 моль : 22,4 л = 5 моль
Відповідь: 5 моль
б) Відомо: m(C6H12О6)=360 г
Знайти: v(C2H5OH)-?
Розв'язання
І спосіб
M(C6H12O6)=180 г/моль
v(C6H12O6)=m(C6H12O6):M(C6H12O6)=360 г : 180 г/моль=2 моль
Записуємо рівняння реакції:
C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2↑
За хімічним рівнянням v(C6H12O6):v(C2H5OH)=1:2, тому
v(C2H5OH)=2•v(C6H12O6)=2•2 моль=4 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
360 г х моль
C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2↑
180 г 2 моль
M(C6H12O6)=180 г/моль, маса 1 моль=180 г
х=v(C2H5OH)=360 г•2 моль : 180 г=4 моль
Відповідь: 4 моль
Вправа 5. У якому випадку виділиться більший об’єм водню (н. у.):
а) під час взаємодії натрію з етанолом масою 9,2 г;
б) під час взаємодії натрію з гліцеролом масою 9,2 г.
Відповідь: у випадку б)
а) Відомо: m(C2H5ОH)=9,2 г
Знайти: V(H2)-?
Розв'язання
І спосіб
M(C2H5OH)=46 г/моль
v(C2H5OH)=m(C2H5OH):M(C2H5OH)=9,2 г : 46 г/моль=0,2 моль
Записуємо рівняння реакції:
2С2Н5ОН + 2Na -> 2С2Н5ОNa + Н2↑
За хімічним рівнянням v(C2H5OH):v(H2)=2:1, тому
v(H2)=v(C2H5OH):2=0,2 моль:2=0,1 моль
V(H2)=n(H2)•VM=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
9,2 г х л
2С2Н5ОН + 2Na -> 2С2Н5ОNa + Н2↑
92 г 22,4 л
M(C2H5OH)=46 г/моль, маса 1 моль=46 г, а маса 2 моль=92 г
х=V(H2)=9,2 г•22,4 л : 92 г=2,24 л
Відповідь:2,24 л
б) Відомо: m(C3H5(OH)3)=9,2 г
Знайти: V(H2)-?
Розв'язання
І спосіб
M(C3H5(OH)3)=92 г/моль
v(C3H5(OH)3)=m(C3H5(OH)3):M(C3H5(OH)3)=9,2 г : 92 г/моль=0,1 моль
Записуємо рівняння реакції:
2С3Н5(OН)3 + 6Na -> 2С3Н5(ONa)3 + 3Н2↑
За хімічним рівнянням v(C2H5(OH)3):v(H2)=2:3, тому
v(H2)=3•v(C2H5OH):2=3•0,1 моль:2=0,15 моль
V(H2)=n(H2)•VM=0,15 моль•22,4 л/моль=3,36 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
9,2 г х л
2С3Н5(OН)3 + 6Na -> 2С3Н5(ONa)3 + 3Н2↑
184 г 67,2 л
M(C3H5(OH)3)=92 г/моль, маса 1 моль=92 г, а маса 2 моль=184 г
1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 3 моль займуть утричі більший об'єм, тобто 67,2 л
х=V(H2)=9,2 г • 67,2 л : 184 г=3,36 л
Відповідь: 3,36 л
Вправа 6. Окисненням етанолу купрум (ІІ) оксидом добули етаналь кількістю речовини 4 моль. Обчисліть масу етанолу, що прореагував.
Відомо: v(CH3COH)=9,2 г
Знайти: m(C2H5ОH)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
С2Н5ОН + CuO -> СН3COH + Cu
За хімічним рівнянням v(C2H5OH):v(CH3COH)=1:1, тому
v(C2H5OH)=v(CH3COH)=4 моль
M(C2H5OH)=46 г/моль
m(C2H5OH)=v(C2H5OH)•M(C2H5OH)=4•46 г/моль=184 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 4 моль
С2Н5ОН + CuO -> СН3COH + Cu
46 г 1 моль
M(C2H5OH)=46 г/моль, маса 1 моль=46 г
х=V(С2H5ОН)=4 моль • 46 г : 1 моль=184 г
Відповідь:184 г
Вправа 7*. Під час взаємодії насиченого одноатомного спирту масою 40,8 г з надлишком натрію виділився водень об’ємом 4,48 л (н.у.). Виведіть молекулярну формулу цього спирту.
Відомо: m(СnH2n+1OН)=40,8 г, n(Н2)=4,48 л, n(H2O)=0,5 моль
Знайти: n-?
Розв'язування
v(H2)=V(H2):VM=4,48 л : 22,4 л/моль=0,2 моль
Складаємо рівняння реакції у загальному вигляді:
2СnH2n+1OH + 2Na -> 2CnH2n+1ОNa+ H2
v(CnH2n+1OH):v(H2)=2:1, тому v(CnH2n+1OH)=2•v(H2)=2•0,2 моль=0,4 моль
M(CnH2n+1OH)=m(CnH2n+1OH):v(CnH2n+1OH)=40,8 г : 0,4 моль=102 г/моль
Mr(CnH2n+1OH)=102
Мr(СnH2n+1OH)=n•Ar(С)+(2n+2)•Ar(H)+Ar(О)=12•n+(2n+2)•1+16=14n+18
14n+18=102; n=(102-18):14=6
Відповідь: формула насиченого одноатомного спирту — С6Н13ОН