Загрузка...

Домашнє завдання. Гомологи метану.

1. Напишіть електронні та структурні формули сполук, склад яких відображають молекулярні формули: С2Н6, C3H8, С4Н10, вважаючи, що між атомами Карбону наявні одинарні зв'язки.

Електронні формули етану, пропану і бутану.

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

Структурні формули етану, пропану і бутану.

    Н   Н           Н   Н   Н           Н   Н   Н   Н    
                                       
Н С С Н   Н С С С Н   Н С С С С Н
                                       
    Н   Н           Н   Н   Н           Н   Н   Н   Н    

2. Складіть структурні формули органічних сполук, використовуючи карбонові' скелети:

а) С—С—С—С—С; б) С=С—С—С; в) С—С≡≡С—С—С.

а) С—С—С—С—С;

    Н   Н   Н   Н   Н    
               
Н С С С С С Н
               
    Н   Н   Н   Н   Н    

б) С=С—С—С;

Н   Н   Н   Н    
         
С = С С С Н
           
Н       Н   Н    

в) С—С≡≡С—С—С.

    Н           Н   Н    
                   
Н С С ≡≡ С С С Н
                   
    Н           Н   Н    

3. У промисловості та побуті метан використовують як пальне. Обчисліть об'єми метану і кисню (н.у.), які потрібно взяти для реакції, якщо внаслідок неї утворився карбон (IV) оксид масою 880 г.

Дано: m(СО2)=880 г. Знайти: V(СН4)-?   V(O2)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції.

     х л          у л          880 г

     СН4   +    2О2        СО2    +   2Н2О 

     22,4 л       44,8 л     44 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 і 2 моль кисню О2, з утворенням 1 моль карбон (IV) оксиду, тому обчислюємо масу 1 моль карбон (IV) оксиду та об'єм 2 моль кисню і 1 моль метану (1 моль газу займає об'єм  22,4 л за н.у.).

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) карбон (IV) оксиду.

Mr(СО2)=Ar(C)+2Ar(О)=12+216=44.  

M(2)=44 г/моль.    Маса 1 моль = 44 г.

Обчислюємо об'єм кисню 2 моль..

За н.у. газ кількістю речовини 1 моль займає об'єм 22,4 л/моль , а 2 моль - об'єм 44,8 л.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення об'єму метану.

х л/22,4 л=880 г/44 г, звідси х=(880г22,4 л)/44г=448 л

Пропорція для обчислення об'єму кисню.

у л/44,8 л=880 г/44 г, звідси у=(880г44,8 л)/44г=896 л.

Відповідь. V(СН4)=448 л; V(О2)=896 л.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:  СН4+2О2СО2+2Н2О 

Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду масою 880 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

Mr(СО2)=Ar(C)+2Ar(О)=12+216=44,  M(2)=44 г/моль.  

y(СО2)=880 г : 44 г/моль = 20 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 і 2 моль кисню О2, з утворенням 1 моль карбон (IV) оксиду СО2, кількість речовини метану є однакова, тому y(СН4)=20 моль, а кількість речовини кисню є у два рази більшою, тому y(О2)=2y(СО2)=220 моль = 40 моль. 

Об'єм газу знаходимо за формулою V=γVм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у, а  Y - кількість речовини (моль).

Обчислюємо об'єм метану кількістю речовини 20 моль. 

V(СН4)=20 моль22,4 л/моль=448 л.

Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 40 моль. 

V2)=40 моль22,4 л/моль=896 л.

Відповідь. V(СН4)=448 л; V(О2)=896 л.

 

Загрузка...