Файл: Учебное пособие по химии для учащихся 10 классов, обучающихся в лицеях фдп рниму под редакцией проф. Теплова В. В.doc

n(см₂)= m (см₂)/ M(см₂) = 7,2 ׃ 8,46 = 0,851моль.

8) Пусть, в реакцию вступает z(моль) H₂, тогда в реакцию ступает также z моль С₂H₄ и в результате реакции образуется z моль С₂H₆.
Было 0,8 0,2

С₂H₄ + H₂ = С₂H₆

Прореагировало z z стало z

Запишем эти данные для удобства в виде таблицы

Вещества	Было(моль)	Прореаг.(моль)	Стало(моль)
С2Н4	0,8	z	0,8 – z
Н2	0,2	z	0,2 – z
С2Н6	-	-	z
∑(n)	1,0	2z	1 - z

9) Определим количества всех веществ в конечной газовой смеси(2):

n(см₂)= n(С₂Н₄)+ n(Н₂)+n(С₂Н₆)= (0,8-z)+(0.2-z)+z=1-z= 0,851

Отсюда z= 1-0,851=0,149

В смеси (2):

n(С₂Н₄)= 0,8-0,149=0,651 моль

n(Н₂)= 0,2-0,149=0,051 моль

n(С₂Н₆)=0,149моль

10) Выход в реакции гидрирования вычисляем как отношение количества вещества С₂Н_6, полученное практически, к количеству вещества, рассчитанному по уравнению химической реакции (т.е. теоретически).

Количество вещества С₂Н_6, полученное по реакции теоретически, рассчитываем по недостатку. В смеси (1) водород находится в недостатке. Следовательно n(С₂Н₆)_теор= 0,2 моль

η (С₂Н₆)=0,149/0,2= 0,745 (74,5%)

11) Определяем состав полученной газовой смеси (в % по объему)

φ( в-ва)=V(в-ва)/V(см₂)∙100%= n(в-ва)/n(см₂)∙100%

φ(С₂Н₆)=0,149:0,851∙100%= 17,51% φ(С₂Н₄)=0,651:0,851∙100%= 76,50%

φ(Н₂)=0,051:0,851∙100%= 5,99%

Ответ: φ(С₂Н₆)=17,51%; φ(С₂Н₄)= 76,50%; φ(Н₂)= 5,99%

η (С₂Н₆)=74,5%

Пример13. В молекуле нециклического углеводорода sp³ – гибридизованных атомов углерода равно трем, , а sp²- гибридизованных – двум. Установите строение этого углеводорода, если в его составе содержится только один третичный атом углерода. Какая масса бромоводорода может вступить в реакцию с 14 г этого углеводорода. Определить массовую долю брома как элемента в полученном бромпроизводном .

---

Решение:

1) Условию задачи отвечает следующее строение:

sp³ sp³ sp² sp²

CH₃-CH –CH= CH₂ - 3-метилбутен-2 C₅H₁₀

|

CH₃

sp³

2) Запишем реакцию взаимодействия алкена с бромоводородом
CH₃−CH−CH= CH_{2 +} HBr CH₃−CH −CH −CH₃

| | |

CH₃ CH₃ Br

2-бром-3-метил-бутан

Реакция протекает по правилу Марковникова.

М(C₅H₁₀) = 70 г/моль, n(C₅H₁₀) = 14 / 70 = 0,5 моль.

В соответствии с уравнением реакции n(HBr) = n (C₅H₁₀) =0,5 моль,

m ( HBr) = n ( HBr) ∙ М ( HBr) = 0,5 ∙ 81 = 40,5 (г)

3) Определяем массовую долю брома в полученном бромпроизводном C₅H₁₁Br ω (Br) = Ar( Br)∙n(Br)/ Mr(C₅H₁₁Br),

где Ar (Br) –относительная атомная масса Br,

n (Br)- число атомов брома в молекуле,

Mr (C₅H₁₁Br)- относительная молекулярная масса бромпроизводного

ω (Br) =80∙1/149= 0,5369 (53,69%)

Ответ: 3-метилбутен-2; ω (Br) =53,69%

Пример14. Определить массу 1,2 дихлорпропана, необходимую для получения 3,36 г пропена, учитывая, что реакция взаимодействия

1,2- дихлорпропана с избытком цинка проходит с выходом 72,7%.

Решение:

1) Реакция получения пропена :

_t

CH₃−CH −CH₂ +Zn СН₃−СН=СН₂ +ZnCl₂

| |

Cl Cl

2) Вычисляем количество полученного пропена практически

n (С₃Н₆) = m (С₃Н₆)/М (С₃Н₆)= 3,36: 42 = 0,08 моль.

3) Следовательно, n (С₃Н₆Cl₂), вступающего в реакцию, также равно

0,08 моль.

4) С учетом того, что выход в реакции равен отношению количества вещества практически вступающего в реакцию n(пр.), к количеству вещества, вступающего в реакцию теоретически n(теор.), определяем количество вещества С₃Н₆Cl_2, взятого для реакции

η = n(пр) /n(теор) ∙ 100% ═> n(теор)= n (пр) : η =0,08 :0.727= 1,1 моль.

5) Масса 1,2-дихлорпропана, взятая для реакции:

m(С₃Н₆Cl₂)= 0,11∙ 111=12,2 (г)

Ответ: m(С₃Н₆Cl₂)= 12,2 г

3.4. Задачи и упражнения для самостоятельного решения

73. Приведите структурные формулы всех возможных изомеров углеводорода состава C₆H₁₂, назовите каждый изомер.

74. Какое вещество является структурным изомером цис-пентена-2.

---

75. Назовите следующие соединения:

а) СН₃-С( С₂Н₅)=С( С₂Н₅)-СН₂-СН₃

б) СН₃-С( С₂Н₅)=СН- СН(СН₃)₂

Какое из этих соединений имеет цис-,транс-изомеры?

76. С какими из перечисленных реагентов будет вступать в реакцию

3-метилпентен-1:

бром, хлорид натрия, натрий, вода, водород, перманганат калия, бромоводород. Напишите уравнения, укажите условия протекания реакций.

77. При пропускании каких из перечисленных веществ происходит обесцвечивание фиолетового раствора перманганата калия: бутана, пропана, углекислого газа, этана, пропена.

78. Осуществите превращение:

1-бром-3-метилбутан 2-метилбутен-2

79. Назовите вещества А, Б, В в следующих цепочках превращений:
Н₂О, Н⁺ - Н₂О,H⁺ Cl₂, t

а) СН₃СН=СН₂ А Б В
Br₂ Zn, t H₂, Ni, t

б) СН₃СН=СН₂ А Б В
Br₂, t KOH(спирт) Br₂

в) СН₃СН₂СН₃ А Б В
HBr KOH(спирт) KMnO₄, H₂O

г) СН₃СН=СН₂ А Б В

80. Осуществите следующие превращения, укажите вещество Х:
а) СН₃СНBrСН₂Br X СН₃СНClСН₃

б) СН₃СН₂СНBrСН₂Br

---

X СН₃СН₂СНОНСН₂ОН

в) СН₃СН₂СН₂Br X СН₃СНBrСН₃
г) СН₃СН₂СН₂ОН X СН₃СНОНСН₃

81. Получите из 1-бромпропана 2-бромпропан.

82. При гидрировании некоторого алкена массой 11,2 г требуется 4,48 л водорода (н.у.). Определите формулу алкена. Напишите структурные формулы изомеров.

83. При добавлении какого газообразного углеводорода к газовой смеси, состоящей из азота и оксида углерода(II), плотность газовой смеси будет равна 1,25 г/л?

84. Через 450 г раствора брома в тетрахлорметане c массовой долей брома 0,032 пропустили 3,36 л ( н.у.) смеси бутана, бутена-1 и бутена-2.Раствор брома при этом полностью обесцветился. Определите объём кислорода

( н.у.), необходимый для сжигания этой смеси.

85. 77,4 г смеси предельного и этиленового углеводорода, содержащих одинаковое количество атомов углерода, реагирует с 20,16 л (н.у.) бромоводорода. Определите состав смеси (в %% по объёму) и напишите структурные формулы углеводородов, если известно, что продукт взаимодействия этиленового углеводорода с бромом в 50,5 раз тяжелее гелия.

86. Газовую смесь, состоящую из этена и водорода и имеющую плотность по водороду 4,9, пропустили над нагретым платиновым катализатором. При этом образовалась газовая смесь с плотностью по водороду на 20% больше исходной газовой смеси. Определите состав полученной газовой смеси (в % по объему).

87. 2-метилбутан пропустили над нагретым платиновым катализатором, при этом плотность газовой смеси уменьшилась на 12%.Определите состав полученной газовой смеси( в % по объему) и выход в реакции дегидрирования.

88. Газовую смесь, состоящую из пентена и водорода и имеющую плотность по гелию 12, пропустили над нагретым никелевым катализатором .При этом образовалась газовая смесь с плотностью по гелию 14,1.Определите выход в реакции гидрирования и состав полученной газовой смеси (в % по объему).

---

89. Газовую смесь, состоящую из бутена-1 и водорода и имеющую плотность по аммиаку 2,5, пропустили над нагретым платиновым катализатором, при этом образовалась газовая смесь с плотностью по воздуху 1,83. Определите выход в реакции гидрирования и состав полученной газовой смеси (в %% по объему).

90.Через 500 г раствора брома в тетрахлорметане c массовой долей брома 0,064 пропустили 11,2 л ( н.у.) смеси бутана, бутена-1 и бутена-2. Раствор брома при этом полностью обесцветился. Определите массовую долю бутана в смеси углеводородов.

91. При пропускании 2,24 л ( н.у.) смеси этена, бутена и бутана через бромную воду прореагировало 40 г раствора с массовой долей брома 20%. Плотность газовой смеси по водороду равна 24,3. Определите состав смеси углеводородов ( в %% по объёму).

92. После пропускания смеси этана и этена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 2,8 г. При полном сгорании исходной смеси углеводородов образовалось 8,96 л (н.у.) оксида углерода (IV). Определите состав исходной смеси углеводородов (в %% по объему).

93. 38,7 г смеси алкана и алкена, содержащих одинаковое количество атомов углерода, может прореагировать с 10,08 л (н.у.) бромоводорода. Определите состав смеси (в%% по объему) и напишите структурные формулы углеводородов, если известно, что продукт взаимодействия этиленового углеводорода с бромом в 7,214 раз тяжелее этилена.

94. При пропускании 14,0 л (н.у.) смеси этена, пропена и бутана через раствор брома в тетрахлорметане прореагировало 320 г раствора с массовой долей брома 20%. Плотность газовой смеси по азоту равна 1,546. Определите состав смеси углеводородов ( в %% по объему).

95. При сжигании углеводорода, плотность паров которого 3,75 г/л (н.у.) получено 13,44 л углекислого газа и 10,8 г воды. Определите формулу углеводорода.

96. Определите строение этиленового углеводорода, если на полное каталитическое гидрирование 21 г его потребовалось 6,72 л ( н.у.) водорода. Напишите структурную формулу продукта гидрирования, если известно, что он содержит один третичный атом углерода.

---