Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Вправа 152. Що таке гомологічний ряд? Гомологічним рядом називають ряд органічних сполук, молекули яких подібні за будовою і різняться за складом на одну або кілька груп атомів СН2.

Які сполуки називають гомологами? Гомологи - це сполуки одного класу, що подібні за будовою і різняться за складом на одну або кілька груп атомів СН2.

 

Вправа 153. Серед наведених формул укажіть ті, які належать сполукам гомологічного ряду метану: С3Н6С5Н12, С6Н12С7Н16.

Описуються загальною формулою CnH2n+2, де n- число атомів Карбону в молекулі.

 

Вправа 154. Установіть послідовність вуглеводнів за зменшенням кількості атомів Карбону в їхніх молекулах: 

а) гептан; С7Н16

б) бутан; С4Н10

в) гексан; С6Н14

г) пентан; С5Н12

ґ) пропан. С3Н8

 

Відповідь: а),в),г),б),ґ).

 

Вправа 155. Зобразіть електронну формулу молекули:

а) етану; 

    Н   Н    
    ..   ..    
Н : С :
С : Н
    ..   ..    
    Н   Н    

б) пропану.

    Н   Н   Н    
    ..   ..   ..    
Н : С : С : С : Н
    ..   ..   ..    
    Н   Н   Н    

Вправа 156. Укажіть правильне закінчення речення «Відношення кількості атомів Гідрогену до кількості атомів Карбону в молекулах гомологів метану зі зростанням молярної маси сполук …»:

а) зменшується; 

б) збільшується;

в) змінюється хаотично.

Для СН4: N(H)/N(C)=4/1=4

Для C2H6: N(H)/N(C)=6/2=3

Для C3H8: N(H)/N(C)=8/3=2,7

Для C4H10: N(H)/N(C)=10/4=2,5

Отже, зменшується.

 

Вправа 157. Яка відносна молекулярна маса гомолога метану, молекула якого містить 5 атомів Карбону? (Усно.)

Mr(C5H12)=5Ar(C)+12Ar(H)=512+121=72, тому М(С2H12)=72 г/моль.

Загальна формула гомолога метану CnH2n+2, де n- число атомів Карбону в молекулі. При n=5 формула C5H12

 

Вправа 158. У якій сполуці масова частка Карбону найбільша — в етані, пропані чи бутані? Спробуйте дати відповідь, не здійснюючи розрахунків. У бутані, бо у цій сполуці найбільше атомів Карбону, порівняно з етаном і пропаном, а атоми Гідрогену мало впливають на значення відносної молекулярної маси.

 

Вправа 159. Обчисліть кількість речовини, яка міститься (усно):

а) у 15 г етану;

За формулою n=m/M, де М=Мr г/моль.

Mr(C2H6)=2•Ar(C)+6•Ar(H)=2•12+6•1=30, M(C2H6)=30 г/моль

m(C2H6)=M(C2H6)/n(C2H6)=15 г/моль:30 г/моль =0,5 моль.

б) у 4,48 л бутану (н. у.).

n=V/VМ, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

n(C4Н10)=V(C4Н10)/VM=4,48 л : 22,4 л/моль=0,2 моль

 

Вправа 160. Заповніть таблицю:

CnH2n+2

M,

г/моль 

DH2

w(C),

%

C3H8  44 22 81,8
С2Н6  30 15 80
C5H12  72 36 83,3
C7H16 100 50 84

Пояснення розв'язування першого рядка. 

M=Mr г/моль.

Mr(C3H8)=3Ar(C)+8Ar(H)=312+81=44, тому М(С3Н8)=44 г/моль.

D=M1/M2, де М1, М2 - молярні маси газів.

DH2(C3H8)=M(C3H8)/M(H2)=44 г/моль: 2 г/моль=22

Масову частку елементів у сполуках обчислюємо за формулою: w(Е)=n•Ar(Е)/Mr(сполуки), де w(E) - масова частка; n — число атомів елемента; Аг(Е) — відносна атомна маса елемента; Мг(сполуки) — відносна молекулярна (формульна) маса сполуки. 

w(C)=3Ar(C)/Mr(C3H8)=312/44=0,818 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 81,8%.

Пояснення розв'язування другого рядка.

w(H)=100%-w(C)=100%-80%=20%. Нехай маса сполуки 100 г,

тоді m(C)=80 г, a m(H)=20 г. 

n=m/M, де М=Мr г/моль.

n(C)=m(C)/M(C)=80 г : 12 г/моль=6,67 моль

n(Н)=m(Н)/M(Н)=20 г : 1 г/моль=20 моль

У сполуці CmH2m+2 співвідношення кількості атомів: n(C)/n(H)=m/2m+2, тому

6,67/20 = m/(2m+2)

6,67(2m+2) = 20m

13,34m + 13,34 = 20m

20m - 13,34m = 13,34

6,66m = 13,34

m = 13,34 : 6,66

m = 2, тому формула сполуки С2Н6.

M=Mr г/моль.

Mr(C2H6)=2Ar(C)+6Ar(H)=212+61=30, тому М(С2Н6)=30 г/моль.

D=M1/M2, де М1, М2 - молярні маси газів.

DH2(C2H6)=M(C2H6)/M(H2)=30 г/моль: 2 г/моль=15

Пояснення розв'язування третього рядка.

DH2(алкану)=M(алкану)/M(H2), тому M(алкану)/M(H2)=36, звідси M(алкану)=36M(H2)=362Ar(H)=3621=72 г/моль. 

Загальна формула алкану  CnH2n+2, тому

Mr(CnH2n+2)=nAr(C)+(2n+2)Ar(H)=12n+2n+2. 

Отримаємо алгебраїчне рівняння: 

12n+2n+2=72

14n+2=72

14n=72-2

14n=70

n=70:14

n=5

Отже, формула гомолога С5Н12.

Масову частку елементів у сполуках обчислюємо за формулою: w(Е)=n•Ar(Е)/Mr(сполуки), де w(E) - масова частка; n — число атомів елемента; Аг(Е) — відносна атомна маса елемента; Мг(сполуки) — відносна молекулярна (формульна) маса сполуки. 

w(C)=5Ar(C)/Mr(C5H12)=512/72=0,833 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 83,3%.

Пояснення розв'язування четвертого рядка.

M(алкану)=100 г/моль, отже, Mr(алкану)=100

Загальна формула алкану CnH2n+2, тому

Mr(CnH2n+2)=nAr(C)+(2n+2)Ar(H)=12n+2n+2. 

Отримаємо алгебраїчне рівняння: 

12n+2n+2=100

14n+2=100

14n=100-2

14n=98

n=98:14

n=7

Отже, формула гомолога С7Н16.

DH2(C7H16)=M(C7H16)/M(H2)=100 г/моль: 2 г/моль=50

Масову частку елементів у сполуках обчислюємо за формулою: w(Е)=n•Ar(Е)/Mr(сполуки), де w(E) - масова частка; n — число атомів елемента; Аг(Е) — відносна атомна маса елемента; Мг(сполуки) — відносна молекулярна (формульна) маса сполуки. 

w(C)=7Ar(C)/Mr(C7H16)=712/100=0,84 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 84%. 

 

Вправа 161. Запишіть формулу гомолога метану, молекула якого містить удвічі більше атомів Гідрогену, ніж молекула бутану.

Загальна формула гомологів метану CnH2n+2, де n - число атомів Карбону в молекулі. Молекула бутану містить 10 атомів Гідрогену, тому молекула невідомого гомолога буде містити 102=20 атомів Гідрогену, у ній кількість атомів Гідрогену  2n+2=20, звідси n=(20-2):2=9, тому формула шуканого гомолога С9Н20 - це нонан.

Відповідь: C9H20.

 

Вправа 162. Який вуглеводень має таку саму густину, що й вуглекислий газ?

Густина обчислюється за формулою ρ=M/VМ, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль, a M=Mr г/моль. 

За умовою ρ(СnH2n+2)=ρ(CO2), тоді MrnH2n+2)=Mr(CO2), де Mr(CO2)=Ar(C)+2•Ar(O)=12+2•16=44.

Загальна формула алкану  CnH2n+2, тому

Mr(CnH2n+2)=nAr(C)+(2n+2)Ar(H)=12n+2n+2. 

Отримаємо алгебраїчне рівняння: 

12n+2n+2=44

14n+2=44

14n=44-2

14n=42

n=42:14

n=3

Отже, формула гомолога С3Н8 - це пропан.

Відповідь: пропан. 

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...