...

Самостійна робота. Хімічні властивості алкенів та алкінів на прикладі етену і етину.

І-ІІ рівні

Завдання 1. (фронтальне) Допишіть праві частини рівнянь реакцій і назвіть продукти.

I варіант

1. СНСН +Cl2 С2Н2Cl2 - 1,2-дихлороетен.

CH CH + Cl2 СH = СH
             
            Сl   Сl

2. СН2=СН2 + Н2 → С2H6 - етан.

СH2 = СH2 + H2
СH2

СH2
             
            H   H

3. СН2=СН2 + I2 → С2H4I2 - 1,2-дийодоетан.

СH2
= СH2
+ I2
СH2
СH2
             
            I   I

4. 2С2Н+ 5O2 → 4СO2 + 2H2O - карбон (IV) оксид і вода.

II варіант

1. СНСН +2H2 →  C2H6 - етан.

            H   H
             
СH
СH
+ H2
СH
СH
             
            H   H

2. СН2=СН2 + Br2 → С2H4Br2 - 1,2-дибромоетан.

СH2 = СH2 + Br2
СH2
СH2
             
            Br   Br

3. СНСН + 2I2 → С2H2I4 - 1,1,2,2-тетрайодоетан.

            I   I
             
СH СH + 2I2 СH СH
             
            I   I

4. 2С3Н+ 9O2 6CO2 + 6H2- карбон (IV) оксид і вода.

III рівень

Завдання 3. Обчисліть об'єм етину (н. у.) та вкажіть назву продукту реакції, якщо під час взаємодії його з надлишком фтору маса продукту становила 71,4 г.

Дано: m(C2H2F4)=71,4 г. Знайти:   V(C2H2)-?  

Розв'язання.

І спосіб.

 х л                 71,4 г

 С2Н2 + 2F2 = C2H2F4 - 1,1,2,2-тетрафтороетан.

 22,4 л             102 г        

            F   F
             
СH СH + 2Br2
СH СH
             
            F   F

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етину C2H2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль 1,1,2,2-тетрафтороетану  С2H2F4.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) 1,1,2,2-тетрафтороетану С2Н2F4 й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(С2H2F4)=2Ar(C)+2Ar(Н)+4Ar(F)=212+21+419=102.  

M(С2H2F4)=102 г/моль.  Маса 1 моль = 102 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію для обчислення об'єму етину і розв'язуємо її.

х л/22,4 л= 71,4 г /102 г, звідси х=(71,4 г22,4 л)/102 г=15,68 л

Відповідь. V(C2Н2)=15,68 л; 1,1,2,2-тетрафтороетан.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:С2Н2+2F2=C2H2F4.

Обчислюємо кількість речовини 1,1,2,2-тетрафтороетану C2Н2F4 масою 71,4 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

Mr(C2H2F4)=2Ar(C)+2Ar(Н)+4Ar(F)=212+21+419=102. 

M(C2H2F4)=102 г/моль. 

y(C2H2F4)=71,4 г : 102 г/моль = 0,7 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етину C2H2 з утворенням 1 моль 1,1,2,2-тетрафтороетану  С2H2F4., кількість речовини є однакова, тому  y(С2Н2)=y(C2H2F4)=0,7 моль. 

Обчислюємо об'єм етину кількістю речовини 0,7 моль за формулою V=γVм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у. 

V(C2Н2)=0,7 моль22,4 л/моль=15,68 л.

Відповідь. V(C2Н2F4)=15,68 л; 1,1,2,2-тетрафтороетан.

IV рівень

Завдання 4. Обчисліть відносну молекулярну масу алкену та встановіть його формулу, якщо відомо, що густина його парів за метаном становить 4,375. 

Дано: DCH4(алкен)=4,375                    

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

Розв'язування:

За умовою DCH4(алкен)=4,376, а DCH4(алкен)=Mr(алкен)/Mr(CH4), тому Mr(алкен)/Mr(CH4)=4,375, звідси Mr(алкен)=4,375Mr(CH4)=4,37516=70, де Mr(CH4)=Ar(C)+4Ar(H)=12+41=16

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

Cкладаємо рівняння і розв'язуємо його.

12n+2n=70                          

14n=70                              

n=70:14                                                                

n=5

Отже, формула алкену С5Н10.

Який об'єм хлору (н. у.) треба взяти для хлорування цього алкену масою 14 г і яка маса хлоропохідного продукту утвориться?

Дано: m(C5H10)=14 г. Знайти:   V(Cl2)-?  m(C5H10Cl5)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції.

       14 г           х л              у г                  

        C5H10 +     Cl2      →   C5Н10Cl2

       70 г         22,4 л            141 г

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алкену C5H10 і 1 моль хлору Cl2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л.) з утворенням 1 моль хлоропохідного 1,2-дихлоропентану C5Н10Cl2.

Обчислюємо молярні масу (г/моль = Mr) алкену C5H10 і хлоропохідного С5Н10Сl2 й, відповідно, маси 1 моль.

Mr(C5H10)=70 (див. вгорі).  M(C5H10)=70 г/моль.  Маса 1 моль = 70 г.

Mr(C5Н10Cl2)=5Ar(С)+10Ar(Н)+2Ar(Cl)=512+101+235,5=141.

M(C5Н10Cl2)=141 г/моль.  Маса 1 моль = 141 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення об'єму хлору.

14 г/70 г=х л /22,4 л, звідси х=(14 г22,4 л)/70 г=4,48 л

Пропорція для обчислення маси хлоропохідного.

14 г/70 г= у г/141 г, звідси у=(14 г141 г)/70 г=28,2 г.

Відповідь: V(Cl2)=4,48 л; m(C5Н10Cl2)=28,2 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:  C5H10 +Cl2C5Н10Cl2

Обчислюємо кількість речовини алкену C5Н10 масою 14 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

Mr(C5H10)=70 (див. вгорі.).   M(C5H10)=70 г/моль. 

y(C5H10)=14 г : 70 г/моль = 0,2 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алкену C5H10 і 1 моль хлору Cl з утворенням 1 моль хлоропохідного 1,2-дихлоропентану C5Н10Cl2, кількість речовини є однакова,  тому y(Cl2)=y(C5H10)=0,2 моль і y(C5Н10Cl2)=y(C5H10)=0,2 моль. 

Обчислюємо об'єм хлору кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=γVм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у. 

V(Cl2)=0,2 моль22,4 л/моль=4,48 л.

Обчислюємо масу хлоропохідного кількістю речовини 0,2 моль.

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

Mr(C5Н10Cl2)=5Ar(С)+10Ar(Н)+2Ar(Cl)=512+101+235,5=141.

M(C5Н10Cl2)=141 г/моль. 

m(C5Н10Cl2)=0,2 моль141 г/моль=28,2 г.

Відповідь: V(Cl2)=4,48 л; m(C5Н10Cl2)=28,2 г.

...