Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Вправа 307. Які вуглеводні називають ненасиченими? Ненасичені вуглеводні — це вуглеводні, у молекулах яких між атомами Карбону є кратні зв’язки — подвійні або потрійні. У чому їхня головна відмінність від насичених вуглеводнів? У ненасичених вуглеводнів, на відміну від насичених, не всі валентності Карбону використані на сполучення з атомами Гідрогену.

 

Вправа 308. Схарактеризуйте фізичні властивості етену й етину. За звичайних умов газуваті, безбарвні, погано розчиняються у воді (розчинність етену  становить 22,6 мл, а етину — 137 мл у 100 мл води за 0 °С), добре розчиняються в органічних розчинниках, не мають запаху, температура плавлення етену –169,2 °С, етину — –80,8 °С; температура кипіння етену –103,7 °С, етину — –83,8 °С. 

 

Вправа 309. Зобразіть молекулярну й структурну формули етену й етину.

Молекулярні формули етену і етину: C2H4 i C2H2

Структурні формули етену і етину:

Н           Н                
  \                        
    С = С       Н С

С Н
        \                  
Н           Н                

Вправа 310. Складіть рівняння реакцій горіння етену й етину.

C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

2C2H2 + 5O2 -> 4CO2 + 2H2O

 

Вправа 311. Опишіть застосування етену й етину. 

Застосування етену: виробництво пластмас, виготовлення вибухових речовин, виготовлення антифризів, для дозрівання овочів та фруктів, добування технічного етилового спирту, добування високооктанового палива, добування синтетичного каучуку, добування органічних розчинників.

Застосування етину: виробництво лікарських речовин, в ацетиленових пальниках, добування синтетичного каучуку, виробництво штучного волокна, виготовлення лакофарбових матеріалів, виробництво синтетичних барвників, добування полівінілхлориду (ПВХ), добування запашних речовин для парфумерних засобів. 

 

Вправа 312. У чому істотна відмінність хімічних властивостей ненасичених вуглеводнів від насичених? Ненасичені вуглеводні, на відміну від насичених, мають кратні зв'язки (подвійні, потрійні), які легко руйнуються, тому є хімічно активними речовинами. Найбільш характерними для них є реакції приєднання, у результаті яких до кожного атома Карбону в разі подвійного або потрійного зв’язку приєднується атом або група атомів. Якісною реакцією на ненасичені вуглеводні є знебарвлення розчину калій перманганату чи бромної води.

Складіть рівняння реакцій взаємодії етену та  етину:

а) з воднем;

Гідрування (гідрогенізація)  - реакція приєднання водню.

C2H2 + H2 -> C2H6  кат. (t0, Ni)

C2H2 + 2H2 -> C2H6  кат. (t0, Ni)

б) з хлором.

            Cl   Cl
             
CH2 = CH2 + Cl2 -> CH2 CH2

 

            Cl   Cl
             
CH CH +  2Cl2 -> CH CH
             
            Cl   Cl

Вправа 313. Визначте, в якого вуглеводню — етену чи етину — більша густина. Порівняйте їхню густину з густиною повітря.

Густина обчислюється за формулою ρ=M/VМ, де M=Mr г/моль. Оскільки густина прямопропорційна молярній масі, а VM - постійна величина, тому достатньо порівняти молярні маси сполук. 

Mr2Н4)=2•Аr(C)+4•Аr(Н)=2•12+4•1=28, тому M2Н4)=28 г/моль.

Mr2Н2)=2•Аr(C)+2•Аr(Н)=2•12+2•1=26, тому M2Н2)=26 г/моль.

Mr2Н4)>Mr2Н2), тому ρ(С2Н4)>ρ(С2Н2)

Оскільки M(повітря)=29 г/моль, маємо 

M2Н4)<M(повітря) й, відповідно, ρ(С2Н4)<ρ(повітря)

M2Н2)<M(повітря) й, відповідно, ρ(С2Н2)<ρ(повітря)

Відповідь: в етену, обидва легші за повітря.

 

Вправа 314. Порівняйте об’єми вуглекислого газу, що утвориться в разі повного згоряння однакових об’ємів етану, етену й етину.

Відомо: V(C2H6)=V(C2H4)=V(C2H2)=V. Порівняти об'єми СО2.

Розв'язування:

Запишемо рівняння реакції горіння етану:

2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O

Об'єми етану і вуглекислого газу співвідносяться як

V(С2H6):V1(СO2)=2:4=1:2, звідси V1(СO2)=2V(С2H6)=2V 

Запишемо рівняння реакції горіння етану:

C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Об'єми етену і вуглекислого газу співвідносяться як 

V(С2H4):V2(CO2)=1:2, звідси V2(CO2)=2V(С2H4)=2V 

Запишемо рівняння реакції горіння етину:

2C2H2 + 5O2 -> 4CO2 + 2H2O

Об'єми етину і вуглекислого газу співвідносяться як 

V(С2H2):V3(CO2)=2:4=1:2, звідси V3(CO2)=2V(С2H2)=2V 

Відповідь: однакові. 

 

Вправа 315. На згоряння однакових об’ємів якого вуглеводню — етану, етену чи етину — витрачається менше кисню?

Відомо: V(C2H6)=V(C2H4)=V(C2H2)=V. Порівняти об'єми О2.

Розв'язування:

Запишемо рівняння реакції горіння етану:

2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O

Об'єми етану і кисню співвідносяться як

V(С2H6):V1(O2)=2:7=1:3,5, звідси V1(O2)=3,5V(С2H6)=3,5V 

Запишемо рівняння реакції горіння етену:

C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Об'єми етену і кисню співвідносяться як 

V(С2H4):V2(O2)=1:3, звідси V2(O2)=3V(С2H4)=3V 

Запишемо рівняння реакції горіння етину:

2C2H2 + 5O2 -> 4CO2 + 2H2O

Об'єми етину і вуглекислого газу співвідносяться як 

V(С2H2):V3(CO2)=2:5=1:2,5, звідси V3(O2)=2,5V(С2H2)=2,5V 

Отже, 2,5V<3V<3,5V

Відповідь: етину. 

 

Вправа 316. Використовуючи інформацію параграфа, обчисліть масову частку етену та етину в їхніх насичених за температури 0 °С розчинах у воді. Розчинність етену  становить 22,6 мл, а етину — 137 мл у 100 мл води за 0 °С.

Відомо: m(H2O)=100 мл, V(С2H4)=22,6 мл=0,0226 л, 

V(С2H2)=137 мл=0,137 л. Знайти: w(С2H4)-?, w(С2H2)-?

Розв'язування:

Виразимо об'єм через кількість речовини (n=V/VМ, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль):

n(С2H4)=n(С2H4):VM=0,0226 л : 22,4 л/моль=0,001 моль.

n(С2H2)=n(С2H2):VM=0,137 л : 22,4 л/моль=0,006 моль.

З формули n=m/M, де М=Mr г/моль, знаходимо масу m=n•M

Mr(C2H4)=2•Ar(C)+4•Ar(H)=2•12+4•1=28, тому М(C2H4)=28 г/моль

m(C2H4)=n(C2H4)•M(C2H4)=0,001 моль•28 г/моль=0,028 г.

Mr(C2H2)=2•Ar(C)+2•Ar(H)=2•12+2•1=26, тому М(C2H2)=26 г/моль

m(C2H2)=n(C2H2)•M(C2H2)=0,006 моль•26 г/моль=0,16 г.

Обчислюємо масову частку речовини у розчині за формулою:

w(речовини)=(m(речовини)/(m(речовини)+m(H2O))•100%

w(С2Н4)=(m(С2Н4)/(m(H2C4)+m(H2O))•100%=

=(0,028 г:(100 г + 0,028 г))•100%=0,028%

w(С2Н2)=(m(С2Н2)/(m(H2C2)+m(H2O))•100%=

(0,16 г:(100 г + 0,16 г))•100%=0,16%

Відповідь: етину 0,028%, етену 0,16%

 

Вправа 317. Як змінюється розчинність етену та етину у воді за підвищення температури? Розчинність газів з підвищенням температури зменшується

Чи спостерігатимуться видимі ознаки під час нагрівання насиченого за певної температури розчину етену? етину? Видимими ознаками будуть бульбашки газу на стінках посудини, що виділяються з розчину. 

 

Вправа 318. Обчисліть об’єм водню (н. у.), з яким взаємодіє:

а) етен масою 7 г; 

Відомо: m(C2H4)=7 г. Знайти: V(H2)-?

Розв'язування:

І спосіб

Виразимо масу етену через кількість речовини (n=m/M, де M=Mr г/моль; Mr2H4)=2•Ar(C)+4•Ar(O)=2•12+4•1=28, M(C2H4)=28 г/моль)

n(C2H4)=m(C2H4)/M(C2H4)=7 г : 23 г/моль=0,25 моль

Записуємо рівняння реакції: C2H4 + H2 -> C2H6

Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.

За рівнянням записуємо співвідношення кількості речовини етену і водню: n(C2H4):n(H2)=1:1, бачимо, що кількість речовини однакова, тому n(H2)=n(C2H4)=0,25 моль

Виразимо об'єм H2 через кількість речовини (з формули n=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль, знаходимо об'єм V=n•VM)

V(H2)=n(H2)•VM=0,25 моль•22,4 л/моль=5,6 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: C2H4 + H2 -> C2H6

Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.

За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини етену і водню: n(C2H4)/1=n(H2)/1

У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини водню на співвідношення об’ємів (n=V/VM, де VM- постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль), а кількість речовини етену — на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;  Mr2H4)=2•Ar(C)+4•Ar(O)=2•12+4•1=28, M(C2H4)=28 г/моль)

V(H2)/VM=m(C2H4)/M(C2H4)

Звідси виражаємо об'єм водню:

V(H2)•М(C2H4)=m(C2H4)•VM, тому

V(H2)=m(C2H4)•VM:M(CH4)=7 г•22,4 л/моль:28 г/моль=5,6 л

Відповідь: V(H2)=5,6 л.

б)  етин об’ємом 5,6 л (н. у.).

Запишемо рівняння реакції:

C2H2 + 2H2 -> C2H4

Об'єми етану і водню співвідносяться як V(С2H2):V12)=1:2, 

звідси V12)=2•V(С2H2)=2•5,6 л=11,2 л

Відповідь: V(H2)=11,2 л. 

 

Вправа 319. Обчисліть об’єм етену (н. у.), необхідний для знебарвлення бромної води масою 400 г, в якій масова частка брому становить 2%.

Відомо: m(Br2)=400 г, w(Br2)=2%. Знайти: V(C2H4)-?

Розв'язування:

З формули w(речовини)=(m(речовини)/m(розчину))100% виражаємо масу речовини:

m(речовини)=m(розчину)w(речовини):100%

m(Br2)=m(розчину)w(Br2):100%=400 г2%:100%=8 г.

Виразимо масу брому через кількість речовини (n=m/M, де M=Mr г/моль; Mr(Br2)=2•Ar(Br)=2•80=160, M(Br2)=160 г/моль)

n(Br2)=m(Br2)/M(Br2)=8 г : 160 г/моль=0,05 моль

Записуємо рівняння реакції: C2H4 + Br2 -> C2H4Br2

Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.

За рівнянням записуємо співвідношення кількості речовини етену і брому: n(C2H4):n(Br2)=1:1, бачимо, що кількість речовини однакова, тому n(C2H4)=n(Br2)=0,05 моль

Виразимо об'єм C2H4 через кількість речовини (з формули n=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль, знаходимо об'єм V=n•VM)

V(C2H4)=n(C2H4)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л.

Відповідь: V(C2H4)=1,12 л.

 

Вправа 320. Обчисліть, як зміниться об’єм суміші етилену з киснем, у якій співвідношення об’ємів газів становить 1:3, за умови повної взаємодії речовин та утворення води:

а) рідкої;

Записуємо рівняння реакції: C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Сума коефіцієнтів газуватих реагентів у лівій частині: 1+3=4, а газуватих продуктів реакції у правій частині: 2. Отже, рівняння супроводжується зменшенням сумарного об'єму речовин удвічі, бо 4:2=2

Відповідь: зменшиться у 2 рази.

б) газуватої

Записуємо рівняння реакції: C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Сума коефіцієнтів газуватих реагентів у лівій частині: 1+3=4, а газуватих продуктів реакції у правій частині: 2+2=4. Якщо сума коефіцієнтів в обох частинах однакова, то й об'єми однакові.

Відповідь: не зміниться.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...