10. Решение задач по теме «Непредельные углеводороды»

Задача № 1

Условие задачи

Сколько π- и σ- связей содержит молекула пентадиена-1,3?

Решение

Напишем структурную формулу этого вещества:

Пентадиен-1,3: СН₂=СН-СН=СН-СН₃

Каждая двойная связь образована одной σ- и одной π-связью. Каждая из одинарных связей является σ-связью. Сосчитать π-связи очень просто: их ровно столько, сколько двойных связей, то есть 2. Несколько сложнее с σ-связями. В молекуле содержится 4 σ-связи между атомами углерода С-С. Между атомами С-Н также есть σ-связи. Их 8. Всего σ-связей 12.

Ответ: π-связей – 2, σ-связей – 12.

Задача № 2

Условие задачи

Для полного взаимодействия некоторого количества смеси этилена и бутина-2 с бромом израсходовано 96 г брома. При полном сгорании такого же количества смеси углеводородов образовалось 18 г воды. Найдите объёмные доли вещества в смеси.

Решение

Напишем уравнения реакции бромирования этилена и бутина-2.

СH₂=СH₂ + Br₂ → СН₂Br–СН₂Br

СH₃–С≡С–СH₃+ 2Br₂ → СH₃СBr₂–СBr₂СH₃

Пусть смесь содержит x моль этилена и у моль бутина. Тогда по двум реакциям n(Br2) = x + 2y. Из условия n(Br2) = 96 г : 160 г/моль = 0,6 моль. И получаем первое уравнение системы x + 2y = 0,6.

Напишем теперь уравнение реакции горения смеси.

С₂Н₄ + 3О₂ → 2СО₂ + 2Н₂О

С₄Н₆ + 5,5О2 → 4СО₂ + 3Н₂О

n(H₂O) = 2x + 3y. По условию получается 1 моль воды. Второе уравнение системы: 2x + 3y = 1.

Решая систему уравнений:

Получаем x = у = 0,2 моль, таким образом, объёмный состав смеси 1 : 1 или 50 % С2Н4 и 50 % С4Н6.

Ответ: 50 % С₂Н₄ и 50 % С₄Н₆.

Задача № 3

Условие задачи

При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется соответственно 7,85 г хлорпроизводного или 12,3 г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена.

Решение

Общая формула алкена СхН₂х, его молярная масса равна 12х + 2х = 14х.

В общем виде реакции взаимодействия:

СхН₂х + HBr → СхН₂х + 1Br

Mхлорпроизводного = 12х + 2х + 1 + 35,5 = 14х + 36,5

Mбромопроизводного = 12х + 2х + 1 + 80 = 14х + 81

Составляем уравнение:

Получается х = 3. Это пропен С₃Н₆.

Ответ: пропен С₃Н₆.

Ещё задача

Условие задачи

Сколько миллилитров 5%-го раствора брома в тетрахлорметане (плотность 1,6 г/мл) может полностью прореагировать с 5,4 г смеси бутина-1, бутадиена-1,3, бутина-2?

Решение

Каждое из исходных веществ является изомером по отношению друг к другу. Их формула С4Н6.

С₄H₆ + 2Br₂ → С₄H₆Br₄

М(С₄H₆) = 54 г/моль. Соотношение этих углеводородов не влияет на количество присоединённого брома. Суммарное количество всех углеводородов составляет 0,1 моль. Следовательно, брома потребуется 0,2 моль, что составляет 32 г.

Mасса раствора = 32 г · 100 % : 5 % = 640 г

Объём раствора брома = 640 г : 1,6 г/мл = 400 мл

Ответ: V (Br₂) = 400 мл.

​​​​​​​Подведение итога урока

В ходе урока вы получили общее представление о решении задач по теме «Непредельные углеводороды. Решение задач». Вы смогли расширить, вспомнить и закрепить все знания о непредельных углеводородах, полученные на прошлых уроках. Подробно было разобрано решение нескольких задач.

Список литературы

1. Рудзитис Г. Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.

3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.

4. Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «Химик» (Источник).

Домашнее задание

1. № 7, 8 (стр. 50). Химия. Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. Сколько воздуха потребуется для сжигания 1 м³ 1-бутина?

3. Какой газ выделяется при нагревании смеси этилового спирта с серной кислотой? Найдите объём этого газа при взаимодействии 92 г спирта с серной кислотой.