ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
Вправа 1. Як можна довести на досліді хімічний склад метану? Підпалимо метан, зібраний у циліндрі, або опустимо газовідвідну трубку з полум'ям метану у скляний циліндр. З часом на стінках циліндру утвориться волога. Добавимо в циліндр вапняної води; стікаючи по стінках циліндра, вона каламутнішає. Отже, внаслідок горіння метану виділяється вода і вуглекислий газ. Ці продукти утворюються з Карбону і Гідрогену, що є у складі метану.
Реація горіння метану:
CH4 + 2O2 -> CO2 + H2O
Помутніння вапняної води спричиняє кальцій карбонат, що утворюється під час реакції вуглекислого газу з розчином кальцій гідроксиду:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
Вправа 2. Який тип зв’язків існує між атомами в молекулі метану?
Ковалентний неполярний.
Вправа 3. Складіть структурну формулу метану.
Н | ||||
│ | ||||
Н | ─ | С | ─ | Н |
│ | ||||
Н |
Що позначає риска у структурній формулі речовини? Ковалентний зв'язок.
Вправа 4. Завдяки якій властивості метану його можна спостерігати у вигляді бульбашок на поверхні заболочених водойм? Метан малорозчинний у воді.
Вправа 5. У які реакції вступає метан? Метан вступає в реакції окиснення (повне, неповне), хлорування.
Напишіть рівняння, визначте типи реакцій.
Реакція повного окиснення (горіння), продукти реакції: карбон (IV) оксид (вуглекислий газ) й вода:
CH4 + 2O2 -> CO2+ 2H2O; ∆H=-890 кДж/моль
Тип реакції: екзотермічна, заміщення.
Реакція неповного окиснення, продукти реакції: карбон (ІІ) оксид (чадний газ) або вуглець (сажа) й вода:
CH4 + O2 -> C + 2H2O
Тип реакції: окисно-відновна, заміщення.
2CH4 + 3O2 -> 2CO + 4H2O
Тип реакції: окисно-відновна, заміщення.
Реакція хлорування, відбувається за освітлення або нагрівання, продукти реакції: хлоропохідні метану і гідроген хлорид:
CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl
хлорометан
CH3Cl + Cl2 -> CH2Cl2 + HCl,
дихлорометан
CH2Cl2 + Cl2 -> CHCl3 + HCl
трихлорометан
CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl
тетрахлорометан
Сумарне рівняння повного хлорування метану:
CH4 + 4Cl2 -> CCl4 + 4HCl
Тип реакції: заміщення.
У реакціях заміщення в органічній хімії атом одного елемента в молекулі заміщається на атом іншого елемента, при цьому, на відміну від таких реакцій у неорганічній хімії, реагенти й продукти — складні речовини.
Вправа 6. Позначте речовини, що утворюються в результаті неповного згоряння метану:
А карбон (ІV) оксид і вода
Б вуглець і вода
В карбон (ІІ) оксид і вода
Г карбон (ІІ) оксид і водень
Вправа 7. Поясніть, виходячи з рівняння реакції горіння метану, чому його використовують як паливо.
CH4 + 2O2 -> CO2+ 2H2O; ∆H=-890 кДж/моль. Екзотермічна реакція, що супроводжується виділенням великої кількості теплоти. Отже, завдяки теплоті, що виділяється внаслідок згоряння метану, використовується як паливо.
Додаткові завдання
Вправа 8. Метан можна синтезувати з простих речовин. Складіть рівняння реакції.
C + H2 -> CH4
Чи має вона практичне значення? Добування метану у промисловості.
Вправа 9. Складіть електронну формулу хлорометану.
Н | ||||
.. | ||||
Н | : | С | : | Cl |
.. | ||||
Н | |