ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
І рівень
Завдання 1. Вставте пропущені слова, щоб вирази стали завершеними:
1 До ненасичених вуглеводнів належать етен і етин.
2 До складу молекули етену входять два атоми Карбону і чотири атоми Гідрогену.
3 У молекулі етину між атомами Карбону наявний подвійний зв'язок.
4 Скорочена структурна формула етену: СH2=CH2
5 Молекулярна формула етину: C2H2
6 Порівняно з етеном етин є більш ненасиченим вуглеводнем.
7 У молекулі етину між атомами Карбону існує потрійний зв'язок.
ІІ рівень
Завдання 2. Вставте пропущені слова, щоб вирази стали завершеними:
1 Зв'язки між атомами Карбону в молекулах ненасичених вуглеводнів є кратніими
2 За складом молекул етен відрізняється від етину на два атоми Гідрогену.
3 В утворенні потрійного зв'язоку беруть участь три пари електронів.
4 Відносна молекулярна маса етену 28, а етину 26
5 Відносна густина етену за воднем 14, а етину 13
ІІІ рівень
Завдання 3.
1 Укажіть формулу ненасиченого вуглеводню:
| А. С5Н12 | Б. С3Н8 | В. С2Н2 | Г. С8Н18 |
Відповідь: В
Завдання 4. Установіть відповідність (позначено однаковим кольором) між формулами і назвами вуглеводнів:
|
A. СбН14 Б. С2Н4 B. С2Н2 Г. С2Н6 |
1 Етен 2 Етан 3 Гексан 4 Етин |
Відповідь: А-3, Б-1, В-4, Г-2
Завдання 5. Установіть відповідність (позначено однаковим кольором) між формулами, назвами і відносними молекулярними масами вуглеводнів:
|
А С2Н2 Б С3Н8 В С2Н4 Г С9Н20 |
1 Етен 2 Нонан 3 Пропан 4 Етин |
I.44 II.128 III.26 IV.28. |
Відповідь: А-4-ІІІ, Б-3-І, В-1-IV, Г-2-ІІ.
Завдання 6. Обчисліть об'єм кисню (н.у.), що витратиться, а кількість речовини карбон (IV) оксиду що утвориться, внаслідок повного згоряння етану об'ємом 7 м3.
Дано: V(C2H6)=7 м3
Знайти: V(О2)-?, V(CO2)-?
Примітка: найкраще розв'язувати задачу з використанням закону об'ємних відношень (закону Гей-Люссака), який будете вивчати через декілька уроків (дивись ІІІ і IV способи).
Розв'язування
І спосіб
Запишемо рівняння реакції:
7 м3 х м3 у м3
2С2Н6 + 7О2 -> 4СО2 + 6Н2О
44,8 м3 156,8 м3 89,6 м3
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. За н.у. 1 кмоль газу займає об'єм 22,4 м3, тому 2 кмоль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 м3, 4 кмоль - 89,6 м3, а 7 моль - 156,8 м3.
Записуємо під формулами речовин у рівняннях реакцій.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню.
7 м3 / 44,8 м3 = х м3 / 156,8 м3, звідси х м3 • 44,8 м3 = 156,8 м3 • 7 м3
х=156,8 м3 • 7 м3 : 44,8 м3=24,5 м3
За допомогою пропорції обчислюєио об'єм карбон (IV) оксиду.
7 м3 / 44,8 м3 = у м3 / 89,6 м3, звідси у м3 • 44,8 м3 = 89,6 м3 • 7 м3
у=89,6 м3 • 7 м3 : 44,8 м3=14 м3
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини етану об'ємом 7 м3 за формулою v=V/VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 м3/кмоль
v(C2H6)=V(C2H6)/VM=7 м3 : 22,4 м3/кмоль=0,3125 кмоль
Записуємо рівняння реакції:
2С2Н6 + 7О2 -> 4СО2 + 6Н2О
За рівнянням реакції v(C2H6):v(O2)=2:7=1:3,5, звідси
v(O2)=3,5•v(C2H6)=3,5•0,3125 кмоль=1,093 кмоль
За рівнянням реакції v(C2H6):v(СO2)=2:4=1:2, звідси
v(СO2)=2•v(C2H6)=2•0,31 кмоль=0,62 кмоль
Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 м3/кмоль
V(O2)=v(О2)•VM=1,093 кмоль•22,4 м3/кмоль=24,5 м3
V(СO2)=v(СО2)•VM=0,62 кмоль•22,4 м3/кмоль=14 м3
ІІІ спосіб
Запишемо рівняння реакції:
7 м3 x м3 у м3
2С2Н6 + 7О2 → 4СО2 + 6Н2О
2 об'єми 7 об'ємів 4 об'єми
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. Відповідні об'єми, використовуючи закон об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА), записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо необхідний об'єм кисню:
7 м3 / 2 = х м3 / 7
х м3 • 2 = 7 м3 • 7
х = 7 м3 • 7 : 2
х = 24,5 м3
За допомогою пропорції обчислюємо необхідний об'єм карбон (IV) оксиду:
7 м3 / 2 = у м3 / 4
у м3 • 2 = 7 м3 • 4
у = 7 м3 • 4 : 2
у = 14 м3
ІV спосіб
Запишемо рівняння реакції: 2С2Н6+7О2→4СО2+6Н2О (2)
За рівнянням реакції V(С2Н6):V(О2)=2:7=1:3,5, тому
V(О2)=3,5•V(C2H6)=3,5•7 м3=24,5 м3
За рівнянням реакції V(С2Н6):V(СО2)=2:4=1:2, тому
V(СО2)=2•V(C2H6)=2•7 м3=14 м3
Відповідь. 24,5 м3 О2 і 14 м3 СО2.
Завдання 7. У результаті хлорування етану утворився хлороетан масою 25,8 кг. Обчисліть об'єми (н.у.) вихідних речовин, що вступили в реакцію.
Відомо: m(С2H2Сl4)=25,8 кг
Знайти: V(С2Н2)-?, V(Сl2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
х м3 у м3 25,8 кг
C2H2 + 2Cl2 → C2H2Cl4
22,4 м3 44,8 м3 168 кг
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль етану С2Н2 і 2 кмоль хлору Cl2, з утворенням 1 кмоль хлороетану C2Н2Cl4. За н.у. 1 кмоль газу займає об'єм 22,4 м3, а 2 кмоль газу займають 44,8 м3. Обчислюємо молярну масу (Mrкг/кмоль=M) хлороетану й, відповідно, масу 1 кмоль.
Mr(С2Н2Cl4)=2•Ar(C)+2•Ar(H)+4•Ar(Cl)=2•12+2•3+4•35,5=168
M(C2H2Cl4)=168 кг/кмоль. Маса 1 кмоль = 168 кг
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм етану:
х м3 / 22,4 м3 = 25,8 кг / 168 кг, звідси
х м3 • 168 кг = 22,4 м3 • 25,8 кг
х = 22,4 м3 • 25,8 кг : 168 кг
х=V(C2H2)=3,44 м3
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм хлору
у м3 / 44,8 м3 = 25,8 кг / 168 кг, звідси
у м3 • 168 кг = 44,8 м3 • 25,8 кг
у=V(Cl2)= 25,8 м3 • 44,8 кг : 168 кг=6,88 м3
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини хлороетану масою 25,8 кг за формулою v=m/M, де
Mr кг/кмоль=M.
Mr(С2Н2Cl4)=2•Ar(C)+2•Ar(H)+4•Ar(Cl)=2•12+2•3+4•35,5=168
M(C2H2Cl4)=168 кг/кмоль
v(C2H2Cl4)=m(C2H2Cl4):M(C2H2Cl4)=25,8 кг : 168 кг/кмоль=0,154 кмоль
Записуємо рівняння реакції: C2H2 + 2Cl2 → C2H2Cl4
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль етану С2Н2 і 2 кмоль хлору Cl2, з утворенням 1 кмоль хлороетану C2Н2Cl4, тому
v(C2H2)=v(С2H2Cl4)=0,154 кмоль
v(Cl2)=2•v(С2H2Cl4)=2•0,0154 кмоль=0,308 кмоль
Обчислюємо об'єми етану кількістю речовини 0,154 кмоль і хлору кількістю речовини 0,308 кмоль за формулою: V=v•Vм, де - Vм=22,4 м3/кмоль за н.у.
V(С2Н2)=v(C2H2)•VM=0,154 кмоль•22,4 м3/кмоль=3,44 м3
V(Сl2)=v(Cl2)•VM=0,3 кмоль•22,4 м3/кмоль=6,88 м3
Відповідь. 3,44 м3 етану; 6,88 м3 хлору.
IV рівень
Завдання 8. Метаново-етанова суміш об'ємом 44,8 л (н.у.), що містить метан об'ємною часткою 20%, повністю згоріла. Обчисліть, який об'єм кисню і повітря треба взяти для повного ЇЇ спалювання.
Дано: V(суміш)=44,8 л; φ(СН4)=20%
Знайти: V(О2)-?, V(повітря)-?
Розв'язування
З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм метану:
V(CH4) = (φ(СН4)•V(суміші)):100%=20%•44,8 л : 100%=8,96 л
V(C2H6)=V(суміші)-V(СН4)=44,8 л - 8,96 л=35,85 л
Примітка: найкраще розв'язувати задачу з використанням закону об'ємних відношень (закону Гей-Люссака), який будете вивчати через декілька уроків (дивись спосіб ІІІ і IV).
І спосіб
Запишемо рівняння горіння метану і етану.
8,96 л х л
СН4 + 2О2 -> СО2 + 2Н2О
22,4 л 44,8 п
35,85 л у л
2С2Н6 + 7О2 -> 4СО2 + 6Н2О
44,8 л 156,8 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, тому 2 моль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 л, а 7 моль - 156,8 л.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівняннях реакцій.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання метану.
8,96 л / 22,4 л = х л / 44,8 л, звідси х л • 22,4 л = 8,96 л • 44,8 л
х=8,96 л • 44,8 л : 22,4 л=17,92 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання етану.
35,85 л / 44,8 л = у л / 156,8 л, звідси у л • 44,8 л = 35,85 л • 156,8 л
у=35,85 л • 156,8 л : 44,8 л=125,5 л
Обчислюємо сумарний об'єм кисню:
V(О2)=х + у= 17,92 л +125,5 л = 143,42 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•143,42 л=717,1 л
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини за формулою v=V/VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
v(CH4)=V(CH4)/VM=8,96 л : 22,4 л/моль=0,4 моль
v(C2H6)=V(C2H6)/VM=35,85 л : 22,4 л/моль=1,6 моль
Записуємо рівняння реакції горіння метану і етану:
СН4 + 2О2 -> СО2 + 2Н2О (1)
2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O (2)
За рівнянням (1) маємо v(CH4):v1(O2)=1:2, звідси
v1(O2)=2•v(CH4)=2•0,4 моль=0,8 моль
За рівнянням (2) маємо v(C2H6):v2(O2)=2:7=1:3,5, звідси
v2(O2)=3,5•v(C2H6)=3,5•1,6 моль=5,6 моль
Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
V1(O2)=v1(О2)•VM=0,8 моль•22,4 л/моль=17,92 л
V2(O2)=v2(О2)•VM=5,6 моль • 22,4 л/моль=125,5 л
Розраховуємо сумарний об'єм кисню:
V(О2)=V1(O2)+V2(O2)= 17,92 л + 125,5 л = 143,42 л
У повітрі об'ємна частка кисню близько φ(О2)=20%, тому повітря витратиться:
V(повітря)=(V(О2)/φ(О2))•100%=(143,42 л:20%)•100%= 717,1 л
ІІІ спосіб
Запишемо рівняння реакції горіння метану і етану:
8,96 л х л
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
1 об'єм 2 об'єми
35,85 у л
2С2Н6 + 7О2 → 4СО2 + 6Н2О
2 об'єми 7 об'ємів
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. Відповідні об'єми, використовуючи закон об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА), записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання метану:
8,96 л / 1 = х л / 2, х л • 1 = 8,96 л • 2
х = 8,96 л • 2 : 1 =17,92 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання етану:
35,85 л / 2 = у л / 7, у л • 2 = 35,85 л • 7
у = 35,85 л • 7 : 2=125,5 л
Розраховуємо сумарний об'єм кисню для згоряння суміші:
V(О2)= х + у = 17,92 л + 125,5 л = 143,42 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•143,42 л=717,1 л
ІV спосіб
Запишемо рівняння реакції горіння метану і етану:
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О (1)
2С2Н6 + 7О2 → 4СО2 + 6Н2О (2)
За рівнянням (1) V(СН4):V1(О2)=1:2, тому
V1(О2)=2•V(CH4)=2•8,96 м3=17,92 м3
За рівнянням (2) V(С2Н6):V2(О2)=2:7=1:3,5, тому
V2(О2)=3,5•V(C2H6)=3,5•35,85 м3 =125,5 м3
Розраховуємо сумарний об'єм кисню для згоряння суміші:
V(О2)=V1(O2)+V2(O2)= 17,92 л + 125,5 л = 143,42 л
У повітрі об'ємна частка кисню близько φ(О2)=20%, тому повітря витратиться:
V(повітря)=(V(О2)/φ(О2))•100%=(143,42 л:20%)•100%= 717,1 л
Відповідь. 143,42 л О2 і 717,1 л повітря.