Загрузка...

Домашнє завдання. Метан. Гомологи метану.

І рівень

Завдання 1. Напишіть молекулярні формули вуглеводнів, що, за нормальних умов, перебувають у газоподібному стані та назвіть їх.

СН4 - метан

С2Н6 - етан

С3Н8 - пропан

С4Н10 - бутан

Завдання 2. Напишіть електронні та структурні формули етану і пропану.

Електронні формули етану і пропану.

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

Структурні формули етану і пропану.

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

Завдання 3. Складіть молекулярні формули за загальною формулою алканів, якщо в молекулі є 4 і 7 атомів Карбону.Назвіть ці алкани.

С4Н10 - бутан                                  С7Н16 - гептан

II рівень

Завдання 4. Обчисліть відносну густину пропану і бутану за воднем.

Дано: С3Н6, С4Н10        Знайти: DН23Н6)-? DН24Н10)-?

Розв'язування:

Обчислимо молекулярні маси алканів і водню.

Mr(C3H6)=3Ar(C)+6Ar(H)=312+61=42

Mr(C4H10)=4Ar(C)+10Ar(H)=412+101=58

Mr(Н2)=2Ar(Н)=21=2

DН23Н6)=Mr(С3Н6)/Mr(H2)=42/2=21

DН24Н10)=Mr(С4Н10)/Mr(H2)=58/2=29

ВІдповідь: відносна густина пропану за воднем 21, а бутану за воднем - 29.

Завдання 5. Назвіть два представники алканів, що є рідинами, та запишіть їхні формули.

Пентан С5Н12                     Гептан С7Н16               Нонан С9Н20

Гексан С6Н14                     Октан С8Н18                Декан С10Н22

III рівень

Завдання 6. Відносна густина алкану за гелієм - 14,5. Обчисліть відносну молекулярну масу алкану, встановіть формулу та назвіть його.

Дано: Dне(алкан)=14,5                     Знайти: Mr(алкан)-?

Розв'язування:

Оскільки DНе(алкан)=Mr(алкан)/Mr(Hе), тому Mr(алкан)/Mr(Hе)=14,5;

звідси Mr(алкан)=14,5Mr(Hе)=14,54=58

Загальна формула алканів СnH2n+2тому Mr(СnH2n+2)=Ar(C)n+Ar(H)(2n+2)=12n+1(2n+2)=12n+2n+2

12n+2n+2=58                          

14n=58-2                              

14n=56                                  

n=56:14                                  

n=4

Отже, формула алкану С4Н10 - це бутан.

Завдання 7. Напишіть формулу алкану, до складу якого входять 24 атоми Гідрогену. Обчисліть масову частку Карбону у його складі.

Дано: C11H24  (в алкані  СnH2n+2 кількість атомів Н -   2n+2=24, 2n=22, n=11)   Знайти: W(C)-?

Розв'язування:

Mr(C11H24)=11Ar(C)+24Ar(H)=1112+241=156

W(C)=11Ar(C)/Mr(C11H24)=1112/156=0,846

або, помноживши число 0,846 на 100%, одержимо 84,6%

Відповідь: W(C)=0,846 або 84,6%.

IV рівень

Завдання 8. Відносна густина парів алкану за неоном - 3,6. Обчисліть його відносну молекулярну масу, встановіть формулу. Обчисліть, який об'єм карбон(ІV) оксиду (н.у.) та маса води утворяться під час згоряння його кількістю речовини 1,5 моль.

Дано: DNe(алкан)=3,6                    

Знайти: формула алкану-? Mr(алкану)-? 

Розв'язування:

За умовою DNe(алкан)=3,6, а DNe(алкан)=Mr(алкан)/Mr(Ne), тому Mr(алкан)/Mr(Ne)=3,6, звідси Mr(алкан)=3,6Mr(He)=3,620=72

Загальна формула алканів СnH2n+2,, тому Mr(СnH2n+2)=Ar(C)n+Ar(H)(2n+2)=12n+1(2n+2)=12n+2n+2

12n+2n+2=72                          

14n=72-2                              

14n=70                                  

n=70:14                                  

n=5

Отже, формула алкану С5Н12 - це пентан.

Дано: y(C5H12)=1,5 моль. Знайти:   V(CO2)-?  m(H2O)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

       1,5 моль                х л         y г               

       C5H12     + 8O2  =  5CO2    + 6H2O

       1 моль                112 л       108 г                 

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  пентану С5Н12 з утворенням 5 моль карбон (IV) оксиду СО2 і 6 моль води Н2О.

Знаємо, що 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, тому 5 моль газу СО2 займуть об'єм 522,4л=112л.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) води й, відповідно, масу 6 моль.

Mr(Н2О)=2Ar(Н)+Ar(O)=21+16=18,  M(Н2О)=18 г/моль. 

Маса 1 моль=18 г, а маса 6 моль = 108 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції та розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення об'єму карбон (IV) оксиду:

1,5 моль / 1 моль = х л / 112 л, звідси х=1,5 моль112 л/ 1 моль =168 л.

Пропорція для обчислення маси води:

1,5 моль / 1 моль = х г / 108 г, звідси х=1,5 моль108 г/ 1 моль =162 г.

Відповідь: пентан С5Н12; Mr(C5H12)=72; V(CO2)=168 л; m(Н2O)=162 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: C5H12+8O2=5CO2+6H2O

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  пентану С5Н12 з утворенням 5 моль карбон (IV) оксиду СО2 і 6 моль води Н2О, кількість речовини карбон (IV) оксиду у 5 разів більша, тому y(С2O)=5y(С5Н12)=51,5 моль = 7,5 моль, а кількість речовини води у 6 разів більша, тому  y(Н2O)=6y(С5Н12)=61,5 моль = 9 моль

Обчислюємо   об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 7,5 моль.

З формули y=V/Vм, де Vм - постійна стала і дорівнє. 22,4 л/моль за н.у., знаходимо V=yVм.

V(CO2)=7,5 моль 22,4 л/моль=168 л.

Обчислоюємо масу води кількістю речовини 9 моль.

З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо m=yM.

Mr(Н2О)=2Ar(Н)+Ar(O)=21+16=18,  M(Н2О)=18 г/моль.

m(Н2O)=9 моль18 г/моль=162 г.

Відповідь: пентан С5Н12; Mr(C5H12)=72; V(CO2)=168 л; m(Н2O)=162 г.

Загрузка...