Самостійна робота. Гліцерол. Склад молекули.Фізичні та хімічні властивості.

І рівень

Завдання 1. Поставте коефіцієнти у реакціях:

а) 2С₄Н₉ОН+ 12О₂ → 8CО₂ +10H₂O;

б) 2С₂Н₅ОН + 2Na → 2C₂H₅ONa +Н₂

Завдання 2. Напишіть молекулярне рівняння повного окиснення гліцеролу.

2С₃Н₈О₃+ 7О₂ → 6CО₂ +8H₂O

Завдання 3. Позначте спільну хімічну властивість метанолу і гліцеролу: 

Відповідь: __B__.

II рівень

Завдання 4. Допишіть, за аналогією, праві частини реакцій, поставте, де це потрібно, коефіцієнти:

а) 

б)

Завдання 5. Обчисліть кількість речовини води, що утвориться під час повного згоряння метанолу кількістю речовини 0,8 моль.

Дано: y(СH₃ОН)=0,8 моль. Знайти  y(Н₂О)-?

І спосіб.

Розв'язання.

Записуємо рівняння реакції:

  0,8 моль                     х моль

   2СН₃ОН+ 3О₂ → 2CО₂ +4H₂O

 2 моль                        4 моль

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль метанолу з утворенням 4 моль води. Зазначені кількості речовин записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

0,8 моль / 2моль = х моль / 4 моль,

звідси х=0,8моль•4моль/2моль=1,6моль.

Відповідь: y(Н₂О)=1,6 моль. 

ІІ спосіб.

Розв'язання.

Записуємо рівняння реакції: 2СН₃ОН+3О₂→2CО₂+4H₂O

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль метанолу з утворенням 4 моль води, кількість речовини води є у 2 (4:2=2:1) рази більшою від метанолу, тому y(Н₂О)=2•y(СН₃ОН)=2•0,8 моль=1,6 моль.

Відповідь: y(Н₂О)=1,6 моль.  

III рівень

Завдання 6. Напишіть рівняння реакцій між речовинами. Назвіть утворені продукти: а) гліцерол і калій; 6) горіння пентанолу С₅Н₁₂О.

а)

або 2С₃Н₅(ОН)₃ +6К = 2С₃Н₅(ОК)₃ + 3Н₂

Калій гліцерат і водень. 

б) 2С₅Н₁₂О + 15О₂ → 10СО₂ + 12Н₂О

Вуглекислий газ і вода.

Завдання 7. Поясніть, на основі якої властивості гліцерол застосовують у парфумерії та фармацевтичній промисловості.

Завдяки гігроскопічності гліцерол застосовується у парфюмерії та фармації як зм'якшувальний засіб або основа мазей.

Завдання 8. Обчисліть масу етанолу та об'єм кисню, що вступили в реакцію повного окиснення етанолу, якщо утворився карбон (ІV) оксид об'ємом 336 л (н. у.).

Дано: m(CО₂)=836 л. Знайти: m(C₂Н₅ОН)-? V(О₂)-?

Розв'язання.

І спосіб.

   х г          у л        336 л   

 С₂Н₅ОН + 3О₂  =   2CО₂   +  3Н₂О. 

   46 г        67,2 л     44,8 л    

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етанолу C₂H₅ОН і 3 моль кисню О₂ з утворенням 2 моль карбон (IV) оксиду СО₂.

1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, тому 2 моль займе об'єм 44,8 л, а 3 моль - 67,2 л.

Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) етанолу C₂H₅ОН й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(C₂H₅ОН)=2•Ar(C)+6•Ar(Н)+Ar(О)=2•12+6•1+16=46.  

M(C₂H₅ОН)=46 г/моль.   Маса 1 моль = 46 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення об'єму кисню О₂.

ул/67,2л= 336л/44,8л, звідси у=(336л•67,2л)/44,8л=504л.

Пропорція для обчислення маси етанолу C₂H₅ОН.

х г/46 г= 336 л / 44,8 л, звідси х=(336 л •46 г)/44,8 л= 345 г.

Відповідь. V(О₂)=504 л; m(C₂H₅ОН)=345 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:С₂Н₅ОН+3О₂=2CО₂+3Н₂О.

Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду СО₂ об'ємом 336 л  за формулою γ=V/Vм, де -Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у. 

y(CО₂)=336 л:22,4 л/моль = 15 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етанолу C₂H₅ОН і 3 моль кисню О₂ з утворенням 2 моль карбон (IV) оксиду СО₂, кількість речовини кисню у 1,5 разів більша за карбон (IV) оксиду (3:2=1,5:1), тому y(О₂)=1,5•y(CО₂)=1,5•15 моль= 22,5 моль, а кількість речовини етанолу є у два рази меншою, ніж карбон (IV) оксиду, тому y(C₂H₅ОН)=y(CО₂):2=15 моль:2=7,5 моль.

Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 22,5 моль за формулою V=γ•Vм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у. 

V(О₂)=22,5 моль•22,4 л/моль=504 л.

Обчислюємо масу етанолу кількістю речовини 7,5 моль за формулою m=γ•M, де M г/моль = Mr.

Mr(C₂H₅ОН)=2•Ar(C)+6•Ar(Н)+Ar(О)=2•12+6•1+16=46.  M(C₂H₅ОН)=46 г/моль.

m(C₂H₅ОН)=7,5 моль•46 г/моль=345 г.

Відповідь. V(О₂)=504 л; m(C₂H₅ОН)=345 г. 

Завдання 9. Охарактеризуйте специфічну властивість гліцеролу (пропан-1,2,3- триолу), що дає підстави вважати реакцію характерною для виявлення багатоатомних спиртів.

Якісною реакцією на гліцерол та інші багатоатомні спирти  (похідні алканів, у яких атоми Гідрогену заміщені на дві або більше характеристичні гідроксильні групи) є взаємодія з свіжоосадженим осадом купрум (ІІ) гідроксиду. Розчин набуває яскраво-синього кольору 

Завдання 10. Обчисліть маси гліцеролу та калію, що повністю прореагують між собою, якщо утворилася сіль кількістю речовини 6 моль. Якій кількості речовини відповідає така маса калію? 

Дано: y( C₃H₅(OK)₃ )=6 моль.

Знайти: m(С₃Н₅(ОН)₃)-? m(K)-? 

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

    х г               у г        6 моль

  2С₃Н₅(ОН)₃ +    6K → 2C₃H₅(OK)₃  + 3Н₂

   184 г            234 г      2 моль

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль гліцеролу  С₃Н₅(ОН)₃  і 6 моль калію К  з утворенням 2 моль калій гліцерату  C₃H₅(OK)₃.

Обчислюємо молярні маси речовин й, відповідно, масу 2 моль гліцеролу і 6 моль калію.

Mr( С₃Н₅(ОН)₃)= 3•Ar(С)+8•Ar(Н)+3•Ar(O)=3•12+8•1+3•16=92,

M( С₃Н₅(ОН)₃)=92г/моль. Маса 1моль=92г, а маса 2моль=184г.

Mr(К)= Ar( К )=39,   M(К)=39 г/моль.

Маса 1 моль=39 г/моль, а маса 6 моль=234  г/моль.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Для знаходження мас речовин складаємо дві пропорції і розвязуємо їх.

Пропорція для обчислення маси  гліцеролу.

х г/184г=6моль/2моль,звідси х=6моль•184г/2моль=552г.

Пропорція для обчислення маси  калію.

у г/234г=6моль/2моль,звідси у=6моль•234г/2моль=702г.

Відповідь: m(С₃Н₅(ОН)₃)=552 г;  m(К)=702 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

2С₃Н₅(ОН)₃+6K→2C₃H₅(OK)₃+3Н₂

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль гліцеролу  С₃Н₅(ОН)₃  і 6 моль калію К  з утворенням 2 моль калій гліцерату  C₃H₅(OK)₃, кількість речовини гліцеролу і калій гліцерату є однакова, тому у( С₃Н₅(ОН)₃ )=у( С₃Н₅(ОК)₃ )= 6 моль, а кількість речовини калію є у 3 рази більшою, ніж калій гліцерату, тому у(К)= у( С₃Н₅(ОК)₃ )•3= 6 моль•3=12 моль.

Обчислюємо молярні маси (М г/моль = Mr) речовин.

Mr( С₃Н₅(ОН)₃)=3•Ar(С)+8•Ar(Н)+3•Ar(O)=3•12+8•1+3•16=92,

M( С₃Н₅(ОН)₃)=92г/моль. 

Mr(К)= Ar( К )=39, M(К)=39 г/моль.

З формули у=m/M знаходимо масу m=y • M.

Обчислюємо масу гліцеролу кількістю речовини 6 моль.

m( С₃Н₅(ОН)₃ )=6 моль • 92 г/моль= 552 г.

Обчислюємо масу калію кількістю речовини 18 моль.

m(К)=18 моль • 39 г/моль= 702 г.

Відповідь: m(С₃Н₅(ОН)₃)=552 г;  m(К)=702 г.