ГДЗ-Химия-10-класс-Рудзитис-2000- (991553), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Молекулярнаяформула2. СтруктурнаяформулаПропинС2Н2С3Н4Н–С≡С–НСН≡С–СН3Н3. ЭлектроннаяформулахНхС СхННхС С С хНхН4. Образованиесвязей5. ПолучениеН→С≡С←Н1. CaC2 + 2Н2ОCa(OH)22. 2CH4t3. CH2=C=CH2С2Н2↑ +С2Н2 +3H2NaNH2NaC≡C–CH3 H2O NaOH+ CH≡C–CH36. Физическиесвойства7. ХимическиесвойстваH↓H→C≡C– C←Η↑Hгаз, мало растворим в воде,без запаха1. Получение циклов1. Mg2C3 + 4Н2О2Mg(OH)2 + С3Н4↑2. CH3–CHCl–CH2Cl +2KOH C2H5OH 2KCl + CH3–C≡CH + 2Н2Огаз без запаха, мало растворим в воде3 СН≡С–СН3CH 3CH 33CH≡CHCH 3+CH 3CH 3CH 3392. Реакция Кучерова++С2Н2 + Н2О H , Hg CH3 C2OH3.
CH≡CH + Br2CHBr=CHBr +СHBr2–СHBr2Br24. ГидрированиеCH≡CH + 2H2t, катCH3–CH3 СН≡С–СН3 + 2H2CH3–CH2–CH35. ОкислениеCH≡CH [O] 2СО2 + Н2О9. ПрименениеСН≡С–СН3 + Br2CH3–CBr=CHBr + Br2CH3–СBr2–СBr26. Реакция с сильными основаниямиCH≡CH + 2NaHC2Na2+ 2Н2↑1. Получение уксусного альдегида и уксусной кислоты.2. Синтез винилхлорида иполивинилхлорида.СН≡С–СН3t, кат[O]CH3 – C – OH + СО2||OСН≡С–СН3 + NaHCNa + Н2↑Исходные вещества длясинтеза каучука.Решение задачи № 1Зная плотность углеводорода по воздуху, найдем его молярную массу:D возд =М ( углеводорода ),29 г / мольМ(углеводорода) = Dвозд · 29 г/моль = 1,862 · 29 г/моль = 54 г/мольМасса 1 моль углеводорода равна 54 г. Вычислим массу углерода, содержащегося в 1 моль углеводорода:ω(C ) =m(C ),m(углеводорода )m(углеводорода) = ω(С) · m(углеводорода) = 0,8889 · 54 г = 48 гВ 1 моль углеводорода содержится 48 г углерода и 54–48 = 6 г водорода.Молярная масса углерода равна 12, а водорода 1, то есть в 1 моль углеводорода содержится 48/12 = 4 моль углерода и 6 моль водорода, формула углеводорода С4Н6.
Этой формуле соответствуют два изомера бутина – бутин-1и бутин-2, а также два изомера бутадиена – бутадиен-1,3 и бутадиен-1,2:НС≡СН–СН2–СН3бутин-2СН2=СН–СН=СН2СН2=С=СН–СН3бутадиен-1,3Ответ: формула углеводорода С4Н6.40Н3С–С≡С–СН3бутин-1бутадиен-1,2Решение задачи № 2СаС2 + 2Н2О = HC≡CH + Са(ОН)2Вычислим молярную массу карбида кальция:М(СаС2) = 40 + 12 · 2 = 64 г/мольВычислим количество вещества карбида кальция:ν(CaC 2 ) =m(CaC 2 )51200 г== 800 мольM(CaC 2 ) 64 г / мольПо уравнению реакции из 1 моль карбида кальция образуется 1 мольацетилена, значит из 800 моль карбида кальция при теоретическом 100%выходе можно получить 800 моль ацетилена. Но выход равен 84%, поэтомуможно получить 0,84 · 800 моль = 672 моль.Вычислим объем ацетилена:V(C2H2) = ν( C2H2) · VM = 672 моль · 22,4 л/моль = 15052,8 л ≈ 15,05 м3.Ответ: можно получить 15,05 м3 ацетилена.Решение задачи № 3Из метана при нагревании можно получить ацетилен:2СН4tНС≡СН + 3Н2Вычислим объем метана, содержащегося в природном газе:V(CH4) = с(CH4) · V(газа) = 0,96 · 1042 м3 ≈ 1000 м3.По уравнению реакции из 2 моль метана образуется 1 моль ацетилена.Воспользуемся следствием из закона Авогадро: для газов объемные отношения при реакциях равны мольным отношениям.
Пусть из 1000 м3 метанаобразуется х м3 ацетилена. Составим пропорцию:2 10001000 ⋅ 1== 500 м 3, x=1x2Из 2 моль метана образуется также 3 моль водорода. Пусть из 1000 м3метана образуется у м3 водорода. Составим пропорцию:2 10001000 ⋅ 3=, y== 1500 м 33y2Ответ: можно получить 500 м3 ацетилена и 1500 м3 водорода.Решение задачи № 4Структурная формула бутина-1: НС≡СН–СН2–СН3Молекулярная формула бутина-1 С4Н6. Уравнение горения бутина-1:2С4Н6 + 11О2 = 8СО2 + 6Н2ОВоспользуемся следствием из закона Авогадро: объемные соотношениягазов равны их мольным соотношениям. По уравнению реакции для сжигания 2 моль бутина-1 необходимо 11 моль кислорода. Пусть для сжигания 1м3 бутина-1 необходимо х л кислорода.Составим пропорцию:2 111 ⋅1= , x== 5,5 м 311 x241Необходимо 5,5 м3 кислорода.
В воздухе содержится около 21% кислорода,или 0,21. Вычислим объем воздуха, необходимый для сжигания бутана-1:c(O 2 ) =V(O 2 )V(O 2 ) 5,5 л, Vвозд ==≈ 26,2 м 3Vвоздс(O 2 ) 0,21Ответ: необходимо 26,2 м3 воздуха.Глава V. Ароматические углеводороды (арены)Задачи (стр. 64)Ответ на вопрос № 1Первоначально ароматические углеводороды были названы так из-за характерного запаха. Сейчас ароматическими называют углеводороды, содержащие в молекуле одно или несколько бензольных колец. Общая формулаароматических углеводородов, в молекуле которых одно бензольное кольцо,СnH2n-6.Ответ на вопрос № 2Экспериментальные данные показывают, что в молекуле бензола примерно 92,3% углерода, как и в молекуле ацетилена. Плотность паров бензола по водороду равна 39, а масса 1 моля – 78 г.
Следовательно, молекулабензола состоит из шести атомов углерода и шести атомов водорода, а егомолекулярная формула С2Н6.Эксперименты показали, что при повышенной температуре и в присутствии катализаторов к каждой молекуле бензола присоединяются три молекулы водорода и образуется циклогексан.Это свойство доказывает, что бензол имеет циклическое строение.Ответ на вопрос № 3Согласно современным представлениям, в молекуле бензола у каждогоатома углерода один s- и два р-электронных облака гибридизованы (sp2гибридизация), а одно р-электронное облако негибридное. Все три гибридных электронных облака, не перекрываясь, образуют σ-связи, которые находятся в одной плоскости. Два из них перекрываются друг с другом, атретье – с s-электронным облаком атома водорода.
В результате образуютсятри σ-связи. Негибридные р-электронные облака атомом углерода расположены перпендикулярно плоскости направления σ-связей. В кольце бензолапроисходит выравнивание всех связей, поэтому молекулу бензола изображают так:42Ответ на вопрос № 4В молекуле бензола атомы углерода находятся в состоянии sp2гибридизации, как и в алкенах. У каждого из шести атомов углерода бензольного кольца есть еще по одной р-орбитали, которая может участвовать вобразовании π-связи. Всего между шестью атомами углерода могло бы образоваться три π-связи. В результате в бензольном кольце было бы три простых связи между атомами углерода и три двойных связи:Однако установлено, что все шесть связей в молекуле абсолютно одинаковы.
Это объясняется тем, что все шесть р-электронов (по одному от каждого атома углерода) образуют единое электронное облако, которое принадлежит одновременно всем шести атомам углерода (по форме оно выглядиткак бублик). Поэтому в структурной формуле бензола обычно не рисуютотдельных двойных связей, а изображают общее для шести атомов углеродаэлектронное облако в виде круга:Ответ на вопрос № 5Для ароматических углеводородов характерна изомерия углеродногоскелета. Например, формуле C8H10 соответствует четыре изомера:CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH3орто-ксилолCH3мета-ксилолпара-ксилолэтилбензолОтвет на вопрос № 6Ароматические углеводороды можно получить при дегидрированиициклоалканов.
Например, из метилциклогексана образуется метилбензол(толуол):CH2H2CCHH2CCH2CH2CHCH3t, PtCH3HCCHCCH+ 3Н2CHПредельные углеводороды также можно дегидрированием превратить вароматические углеводороды:43CHt, PtCH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3HCCHHCCH+ 4Н2CHБензол можно получить из ацетилена (тримеризация ацетилена):CH3НС≡СНt, катHCCHHCCHCHАроматические углеводороды также получают при коксовании каменного угля.Ответ на вопрос № 7Особые свойства ароматических углеводородов объясняются особенностями их строения. Судя по формуле, бензол является циклогексатриеном,то есть в его молекуле должны быть три двойные связи.
На самом делешесть π-электронов образуют одно электронное облако, принадлежащеесразу шести атомам углерода. Поэтому бензол ведет себя так, как будто вего молекуле нет отдельных двойных связей. В отличие от алкенов, для бензола не характерны реакции присоединения. Например, при реакции этилена с бромом в присутствии бромида железа образуется дибромэтан, а избензола образуется бромбензол, то есть происходит замещение атома водорода на атом брома.СН2=СН2 + Br2+ Br2t, FeBr3СН2Br –СН2BrBr+ HBrОтвет на вопрос № 8Молекулярная формула ксилолов и этилбензола C8H10. Уравнение горения:2 C8H10 + 21О2 = 16CO2 + 10Н2ООтвет на вопрос № 91) И бензол, и толуол вступают в реакции замещения.
Однако для толуола такие реакции протекают быстрее, чем для бензола. Это объясняетсятем, что метальная группа в молекуле толуола оказывает влияние на ароматическое кольцо.+ Br244t, FeBr3Br+ HBrCH3CH3+ Br2t, FeBr3+ HBrBr2) Бензол устойчив к окислению. Например, при действии на бензолраствора перманганата калия реакции не происходит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
