Загрузка...

 Другие задания смотри здесь...

Упражнение 146. Какие соединения называют улеводородами? 

Углеводороды — соединения Карбона с Гидрогеном.

На какие группы делят углеводороды, учитывая особенности химической связи в их молекулах?

По наличию кратной связи между атомами Карбона:

- насыщенные углеводороды, в молекулах которых атомы Карбона соединены между собой простой ковалентной связью  С―С;

- ненасыщенные углеводороды, в молекулах этих соединений атомы Карбона соединены друг с другом не только простой, но и двойной С=С, тройной СС ковалентными связями. 

 

Упражнение 147. Объясните образование атомом Карбона четырех простых ковалентных связей с атомами Гидрогена.  Это достигается в результате так называемого возбуждения атома, когда после получения им дополнительной энергии один электрон переходит из s-орбитали в свободную 2p-орбиталь, в итоге во внешних орбиталях оказывается по одному электрону. За счет четырех неспаренных электронов атома Карбона и электронов четырех атомов Гидрогена в молекуле СН4 образуются четыре общие электронные пары, то есть образуются четыре простые ковалентные связи. 

 

Упражнение 148. Охарактеризуйте пространственное строение молекулы метана. При образовании молекулы метана из атомов 2s-орбиталь и три 2pорбитали атома Карбона превращаются в четыре одинаковые орбитали, имеющие вид объемных несимметричных восьмерок. Эти орбитали размещаются в трехмерном пространстве и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга под углами 109,5°. Больший «лепесток» каждой новой орбитали атома Карбона перекрывается со сферической орбиталью атома Гидрогена. Через участок перекрывания орбиталей проходит линия, соединяющая центры этих атомов. Если соединить линиями центры всех атомов Гидрогена, получим геометрическую фигуру — тетраэдр, поэтому говорят, что молекула метана имеет тетраэдрическое строение.

 

 

Упражнение 149. Найдите массовые доли элементов в метане. (Устно.)

Вычисляем массовую долю элемента в соединении по формуле:

w(Е)=n•Ar(Е)/Mr(соединения), где w(E) - массовая доля химического елемента, выраженная в долях единицы; n - число атомов элемента Е, обозначенное индексом в формуле соединения; Аг(Е) - относительная атомная масса элемента Е; Мг(соединения) - относительная молекулярная (формульная) масса вещества.

Mr(CH4)=Ar(C)+4Ar(H)=12+41=16

w(C)=Ar(C)/Mr(CH4)=12/16=0,75, или 75%.

Массовую долю Гидрогена можна знайти так:

w(Н)=1-w(CH4)=1-0,75=0,25

или так:

w(Н)=100%-w(CH4)=100%-75%=25%

либо так:

w(H)=4•Ar(H)/Mr(CH4)=4•1/16=0,25, или 25%.

Ответ: w(C)=0,75 или 75%, w(H)=0,25 или 25%.

 

Упражнение 150. Во сколько раз метан тяжелее водорода? (Устно.)

Надо вычислить относительную плотность газов: D=M1/M2, где M=Mr г/моль.

DH2(CH4)=M(CH4)/M(H2)=16 г/моль:2 г/моль = 8,

где Mr(CH4)=Ar(C)+4•Ar(H)=12+4•1=16, поэтому M(СН4)=16 г/моль,

Mr(H2)=2•Ar(H)=2•1=2, поэтому M(Н2)=2 г/моль.

Ответ: у 8 раз.

 

Упражнение 151. В природном газе одного из месторождений объемная доля метана составляет 91%. Вычислите массу метана в 1 л такого газа (н. у.). 

Дано: φ(СН4)=91% или 0,91, V(природн.газа)=1 л. Найти: m(CH4)-?

Решение.

С формулы вычисления объемной доли φ(СН4)=V(CH4)/V(природн.газа) выражаем объем метана:

V(CH4)=φ(СН4)•V(природн.газа)=0,91•1 л=0,91 л.

Количество вещества вычисляем по формуле: n=V/VМ, где VМ = 22,4 л/моль при н.у

n(CH4)=V(CH4)/VМ=0,91 л : 22,4 л/моль=0,040625 моль

С формулы n=m/M, где М=Мr г/моль, выражаем массу m=M•n.

Mr(CH4)=Ar(C)+4Ar(H)=12+41=16, M(CH4)=16 г/моль

m(CH4)=M(CH4)•n(CH4)=16 г/моль0,040625 г/моль =0,65 г.

Ответ: m(CH4)=0,65 г. 

 Другие задания смотри здесь...

Загрузка...