Меню

Алканы получение и применение таблица

Алканы получение и применение таблица

ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,

величайшие завоевания разума будут сделаны

именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)

Таблица
Менделеева

Универсальная таблица растворимости

Коллекция таблиц к урокам по химии

  • Главная
  • для Ученика
  • 10 класс
  • Урок
  • Алканы: физические и химические свойства, получение и применение

    I. Физические свойства

    В обычных условиях

    Температуры плавления и кипения алканов, их плотности увеличиваются в гомологическом ряду с ростом молекулярной массы. Все алканы легче воды, в ней не растворимы, однако растворимы в неполярных растворителях (например, в бензоле) и сами являются хорошими растворителями. Физические свойства некоторых алканов представлены в таблице.

    Таблица 2. Физические свойства некоторых алканов

    II. Химические свойства алканов

    1. Реакции замещения

    а) Галогенирование

    При действии света — hν или нагревании (стадийно – замещение атомов водорода на галоген носит последовательный цепной характер. Большой вклад в разработку цепных реакций внёс физик, академик, лауреат Нобелевской премии Н. Н. Семёнов )

    В реакции образуются вещества галогеналканы RГ или С n H 2n+1 Г

    (Г — это галогены F, Cl, Br, I)

    CH 4 + Cl 2 hν → CH 3 Cl + HCl (1 стадия)

    CH 3 Cl + Cl 2 hν → CH 2 Cl 2 + HCl (2 стадия)

    Скорость реакции замещения водорода на атом галогена у галогеналканов выше, чем у соответствующего алкана, это связано с взаимным влиянием атомов в молекуле:

    Электронная плотность связи С – Cl смещена к более электроотрицательному хлору, в результате на нём скапливается частичный отрицательный заряд, а на атоме углерода – частичный положительный заряд.

    На атом углерода в метильной группе ( — СН3) создаётся дефицит электронной плотности, поэтому он компенсирует свой заряд за счёт соседних атомов водорода, в результате связь С – Н становится менее прочной и атомы водорода легче замещаются на атомы хлора. При увеличении углеводородного радикала наиболее подвижными остаются атомы водорода у атома углерода ближайщего к заместителю:

    Со фтором реакция идёт со взрывом.

    С хлором и бромом требуется инициатор.

    Иодирование происходит обратимо, поэтому требуется окислитель для удаления HI из рекции.

    Внимание!

    В реакциях замещения алканов легче всего замещаются атомы водорода у третичных атомов углерода, затем у вторичных и, в последнюю очередь, у первичных. Для хлорирования эта закономерность не соблюдается при T>400˚C.

    б) Нитрование (реакция М.И. Коновалова , он провёл её впервые в 1888 г)

    2. Реакции отщепления (дегидрирование)

    б) При нагревании до 1500 С происходит образование ацетилена и водорода:

    3. Реакции перегруппировки (изомеризация)

    4. Реакции горения (горят светлым не коптящим пламенем)

    Помните! Смесь метана с воздухом и кислородом взрывоопасна

    5. Реакции разложения

    а) Крекинг при температуре 700-1000°С разрываются (-С-С-) связи:

    б) Пиролиз при температуре 1000°С разрываются все связи,

    продукты – С и Н2:

    в) Конверсия метана с образованием синтез – газа (СО + Н2)

    III. Получение алканов

    1. Получение в лаборатории

    1. Гидролиз карбида алюминия (получение метана):

    2. Реакция Вюрца (взаимодействие натрия с галогенпроизводными алканов):

    (R- это радикал; Г- это галоген)

    3. Термическое декарбоксилирование солей карбоновых кислот в присутствии щелочей:

    (ацетат натрия+ едкий натр=(метан+карбонат натрия)

    этилат натрия этан

    4. Каталитическое гидрирование алкенов и алкинов:

    5. Электролиз растворов солей карбоновых кислот реакция КОЛЬБЕ

    Пример. Электролиз водного раствора ацетата натрия

    Катод (-): H2O , Na + — Процесс восстановления: 2H 2 O + 2ē → H 2 ↑ + 2OH —

    Анод (+): H 2 O, CH3COO — (анионы органических кислот активнее воды) – Процесс окисления:

    2H2O + 2CH3COONa эл . ток = H2 + 2NaHCO3 + C2H6

    2. Получение в промышленности

    1. Из природного и попутного нефтяного газа

    Важнейшим источником алканов в природе является природный газ, минеральное углеводородное сырье — нефть и сопутствующие ей нефтяные газы. Природный газ на 95 процентов состоит из метана. Такой же состав имеет болотный газ, образующийся в результате переработки бактериями (гниения) углеводов.

    Метан называют ещё и болотным; рудничным газом.

    Попутные нефтяные газы состоят в основном из этана, пропана, бутана и частично пентана. Их отделяют от нефти на специальных установках по подготовке нефти. При отсутствии газоконденсатных станций попутные нефтяные газы сжигают в факелах, что является крайне неразумной и разорительной практикой в нефтедобыче. Одновременно с газами нефть очищается от воды, грязи и песка, после чего поступает в трубу для транспортировки. Из нефти при ее разгонке (перегонке, дистилляции) отбирая последовательно все более и более высококипящие фракции получают:

    бензины — т. кип. от 40 до 180 С, (содержит углеводороды С510), состоит более, чем из 100 индивидуальных соединений, нормальных и разветвленных алканов, циклоалканов, алкенов и ароматических углеводородов;

    легкий газойль (дизельное топливо) 230-305 С (С1317);

    тяжелый газойль и легкий дистиллят смазочного масла 305-405 С (С1825);

    смазочные масла 405-515 С (С2638).

    Остаток после перегонки нефти называется асфальтом или битумом.

    2. Синтезом из водяного газа:

    3. Синтезом из простых веществ:

    IV. Применение

    1. Предельные углеводороды находят широкое применение в самых разнообразных сферах жизни и деятельности человека.

    2. Использование в качестве топлива – в котельных установках, бензин, дизельное топливо, авиационное топливо, баллоны с пропан-бутановой смесью для бытовых плит.

    3. Вазелин используется в медицине, парфюмерии, косметике, высшие алканы входят в состав смазочных масел, соединения алканов применяются в качестве хладагентов в домашних холодильниках.

    4. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров.

    5. Метан используется для производства шин и краски.

    6. Значение алканов в современном мире огромно. В нефтехимической промышленности предельные улеводороды являются базой для получения разнообразных органических соединений, важным сырьем в процессах получения полупродуктов для производства пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств и многих других веществ. Велико значение в медицине, парфюмерии и косметике.

    Читайте также:  Гугл таблицы счет строк

    Источник

    

    Алканы

    Органическая химия

    Мы приступаем к новому разделу — органической химии. Совершенно необязательно (и даже преступно по отношению к собственному времени!) знать наизусть, зубрить свойства органических веществ.

    По мере изучения вы поймете, что свойства вещества определяются его строением, и научитесь легко предсказывать ход реакций 😉

    Нафазолина нитрат

    В этой связи особый интерес представляет теория химического строения, которая была создана А.М. Бутлеровым в 1861 году. Она включает в себя несколько основных положений:

    • Атомы в молекуле соединены в определенной последовательности, в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов отражает химическое строение.
    • Зная свойства веществ, можно установить их химическое строение, и наоборот, зная строение вещества можно сделать вывод о его свойствах.
    • Атомы или группы атомов оказывают взаимное влияние друг на друга непосредственно или через другие атомы
    • Свойства вещества зависят от количественного и качественного состава, а также от химического строения молекулы

    Теория Бутлерова о химическом строении

    Алканы (парафины) — насыщенные углеводороды, имеющие линейное или разветвленное строение, содержащие только простые связи. Относятся к алифатическим углеводородам, так как не содержат ароматических связей.

    Алканы являются насыщенными соединениями — содержат максимально возможное число атомов водорода. Общая формула их гомологического ряда — CnH2n+2.

    Номенклатура алканов

    Номенклатура (от лат. nomen — имя + calare — созывать) — совокупность названий индивидуальных химических веществ, а также правила составления этих названий. Названия у алканов формируются путем добавления суффикса «ан»: метан, этан, пропан, бутан и т.д.

    Номенклатура алканов

    Гомологами называют вещества, сходные по строению и свойствам, отличающиеся на одну или более групп CH2

    Перечисленные выше алканы, являются по отношению друг к другу гомологами, то есть составляют один гомологический ряд (греч. homólogos — соответственный).

    Названия алканов формируются по нескольким правилам. Если вы знаете их, можете пропустить этот пункт, однако я должен познакомить читателя с ними. Итак, алгоритм составления названий следующий:

    • В структурной формуле вещества необходимо выбрать самую длинную (пусть и изогнутую на рисунке!) цепь атомов углерода
    • Атомы выбранной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе разветвление (радикал)
    • В начале название перечисляют радикалы и другие заместители с указанием номеров атомов углерода, с которыми они связаны. Если в молекуле имеется несколько одинаковых радикалов, то цифрой указывают нахождение каждого из них в главной цепи и перед их названием соответственно ставят частицы ди-, три-, тетра- и т.д.
    • Основой названия служит наименование предельного углеводорода с тем же количеством атомов углерода, что и в главной цепи

    Внимательно изучите составленные для различных веществ названия ниже.

    Составление названия алканов

    В углеводородной цепочке различают несколько типов атомов углерода, в зависимости от того, с каким числом других атомов углерода соединен данный атом. Различают первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода.

    Типы атомов углерода

    Изомерами (греч. isomeros — составленный из равных частей) называют вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но отличающиеся по строению (структурная изомерия) или расположению атомов в пространстве (пространственная изомерия).

    Изомерия бывает структурной (межклассовая, углеродного скелета, положения функциональной группы или связи) и пространственной (геометрической, оптической). По мере изучения классов органических веществ вы узнаете о всех этих видах.

    Виды изомерии

    В молекулах алканов отсутствуют функциональные группы, кратные связи. Для алканов возможна изомерия только углеродного скелета. Так у пентана C5H12 существует 3 структурных изомера.

    Изомеры пентана

    Некоторые данные, касающиеся алканов, надо выучить:

    • В молекулах алканов присутствуют одиночные сигма-связи (σ-связи), длина которых составляет 0,154 нм
    • Тип гибридизации атомов углерода — sp 3
    • Валентный угол (между химическими связями) составляет 109°28′

    Молекула метана напоминает тетраэдр

    Природный газ и нефть

    Алканы входят в состав природного газа: метан 80-97%, этан 0.5-4%, пропан 0.2-1.5% , бутан 0.1-1%, пентан 0-1%. Состав нефти нельзя выразить одной формулой, он непостоянен и зависит от месторождения.

    В состав нефти входят алканы с длинными углеродными цепочками, например: C8H18, C12H26. Путем крекинга из нефти получают алканы.

    Природный газ и нефть

    Получение алканов

    В промышленности алканы получают путем:

      Крекинга нефти

    В ходе крекинга нефти получается один алкан и один алкен.

    Гидрогенизацией угля (торфа, сланца)

    Гидрированием оксида углерода II

    В лабораторных условиях алканы получают следующими способами:

      Синтез Дюма

    Данный синтез заключается в сплавлении соли карбоновой кислоты с щелочью, в результате образуется алкан.

    Получение алканов

    Эта реакция заключается во взаимодействии галогеналкана с металлическим натрием, калием или литием. В результате происходит удвоение углеводородного радикала, рост цепи осуществляется зеркально: в том месте, где находился атом галогена.

    Реакция Вюрца

    В ходе синтеза Гриньяра с помощью реактива Гриньяра (алкилмагнийгалогенида) получают различные органические соединения, в том числе несимметричные (в отличие от реакции Вюрца).

    Синтез Гриньяра

    На схеме выше мы сначала получили реактив Гриньяра, а потом использовали его для синтеза. Однако можно записать получение реактива Гриньяра и сам синтез в одну реакцию, как показано на примерах ниже.

    Реакция Гриньяра

    В результате электролиза солей карбоновых кислот может происходить образование алканов.

    Синтез Кольбе

    В результате разложения карбида алюминия образуется метан и гидроксид алюминия.

    Гидрированием ненасыщенных углеводородов

    Химические свойства алканов

    Алканы — насыщенные углеводороды, не вступают в реакции гидрирования (присоединения водорода), гидратации (присоединения воды). Для алканов характерны реакции замещения, а не присоединения.

      Галогенирование

    Атом галогена замещает атом водорода в молекуле алкана. Запомните, что легче всего идет замещение у третичного атома углерода, чуть труднее — у вторичного и значительно труднее — у первичного.

    Галогенирование метана

    Реакции с хлором на свету происходят по свободнорадикальному механизму. На свету молекула хлора распадается на свободные радикалы, которые и осуществляют атаку на молекулу углеводорода.

    Галогенирование

    Реакция Коновалова заключается в нитровании алифатических (а также ароматических) соединений разбавленной азотной кислотой. Реакция идет при повышенном давлении, по свободнорадикальному механизму.

    Читайте также:  Правила войны таблица целей

    Для удобства и более глубокого понимания, азотную кислоту — HNO3 — можно представить как HO-NO2.

    Нитрование, реакция Коновалова

    Все органические вещества, в их числе алканы, сгорают с образованием углекислого газа и воды.

    В ходе каталитического, управляемого окисления, возможна остановка на стадии спирта, альдегида, кислоты.

    Каталитическое окисление

    Пиролиз (греч. πῦρ — огонь + λύσις — разложение) — термическое разложение неорганических и органических соединений. Принципиальное отличие пиролиза от горения — в отсутствии кислорода.

    В реакциях, по итогам которых образуются изомеры, используется характерный катализатор AlCl3.

    Реакция изомеризации

    Вам уже известно, что в результате крекинга образуется один алкан и один алкен. Это не только способ получения алканов, но и их химическое свойство.

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    Источник

    Урок 18. Алканы

    Понятие об алканах

    Алканы — это углеводороды незамкнутого (нециклического) строения, в молекулах которых атомы углерода соединены только простыми связями. Например:

    Задание 18.1. Допишите атомы водорода и попробуйте ответить на вопрос: существует ли углеводород, имеющий большее число атомов водорода в молекуле?

    Поэтому-то алканы обычно называют предельными углеводородами, то есть содержащими максимально возможное (предельное) число атомов водорода в молекуле.

    Гомологический ряд, номенклатура, изомерия

    Алканы образуют гомологический ряд с общей формулой

    где n — число атомов углерода в молекуле. Если

    Начиная с n = 4 для алканов возможна изомерия, то есть для вещества состава C4H10 существуют два соединения различного строения, а значит, различные по свойствам:

    Следующий гомолог с n = 5 имеет уже три изомера, один из них н-пентан, то есть пентан нормального (неразветвлённого) строения.

    Задание 18.2. Составьте графические формулы всех изомеров пентана (их три). Назовите эти изомеры.

    Строение молекул

    Атомы углерода и водорода в молекулах алканов соединены только простыми связями. Это ковалентные, слабо полярные связи.

    Все С–Н связи в молекуле метана равноценны и направлены в пространстве к вершинам тетраэдра. Это σ-связи (сигма-связи), очень прочные. Поэтому метан и другие алканы с трудом вступают в химические реакции (на разрыв σ-связей нужно затратить много энергии). Все химические реакции алканов идут в особых условиях (нагревание, присутствие катализатора, освещение и др.), то есть при обычных условиях реакции алканов невозможны.

    Свойства алканов

    Физические свойства

    Поскольку все связи в молекулах алканов слабо полярны, то в молекулах отсутствуют какие-либо значительные заряды. Поэтому молекулы алканов слабо притягиваются друг к другу. В результате все алканы — это либо газы, либо летучие жидкости, либо твёрдые легкоплавкие вещества (табл. 8).

    Смесь газообразных углеводородов образует природный газ. Начиная с n = 16, алканы являются твёрдыми веществами. Очищенные твёрдые предельные углеводороды называют парафином.

    Неполярные углеводороды практически нерастворимы в полярном растворителе, например в воде, но прекрасно растворяются в неполярных растворителях. Таким растворителем является смесь жидких алканов (бензин, керосин). Природная смесь твёрдых, жидких и газообразных углеводородов называется нефтью. Нефть в основном состоит из алканов и циклоалканов. При переработке нефти получают: попутный нефтяной газ, смесь жидких алканов (бензин, керосин), твёрдых алканов (асфальт, парафин) и другие нефтепродукты. Такой способ переработки нефти называется нефтеперегонкой и осуществляется при её нагревании в специальных ректификационных колоннах.

    Задание 18.3. Бензин представляет собой смесь алканов с числом атомов углерода от 5 до 9. Составьте их молекулярные формулы.

    Химические свойства

    Алканы, в принципе, не способны к реакциям присоединения, так как имеют максимально возможное число атомов водорода. Поэтому их называют насыщенными углеводородами.

    Для алканов наиболее характерна реакция замещения. В результате такой реакции происходит замещение одного атома водорода алкана на новую группу или на атом (на каждой стадии). Характер химической связи при этом не изменяется.

    К таким реакциям относятся:

    • Реакция хлорирования, которая происходит под действием солнечного света:

    • Реакция нитрования, которая происходит при нагревании:

    Обратите внимание: молекулу азотной кислоты в органических реакциях рекомендуется записывать как НО–NO2, так как в результате реакций с ней в молекуле исходного вещества появляется нитрогруппа2.

    Для алканов возможны реакции окисления. В растворе они не происходят. Но в присутствии катализаторов алканы окисляются до кислот:

    Обратите внимание! Знак [О] означает, что происходит неполное (мягкое) окисление. Окислителями могут быть разные вещества, не только кислород, например, перманганат калия KMnO4.

    При полном окислении (горении) любой алкан (и любой углеводород!) превращается в углекислый газ и воду:

    Газообразные алканы горят бесцветным пламенем, т. е. сгорают полностью! При этом выделяется много теплоты, поэтому алканы применяются в качестве топлива: природный газ, бензин, керосин, мазут и т. д.

    Задание 18.4. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции горения.

    При нагревании до очень высоких температур в отсутствии кислорода происходит разрушение (крекинг) молекулы углеводорода:

    При этом образуются и непредельные углеводороды.

    Задание 18.5. Укажите формулы непредельных углеводородов.

    Процессы крекинга используют при переработке нефти.

    Задание 18.6. Напишите уравнения реакций:

    1. хлорирования этана;
    2. нитрования метана;
    3. горения пентана.

    Получение и применение алканов

    Алканы широко распространены в природе. Простейший алкан — метан — образуется в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов, этот газ выделяется на болотах, поэтому он так и называется: «болотный газ». Метан накапливается в шахтах, где добывают каменный уголь, из-за этого на шахтах иногда бывают взрывы, так как смесь метана с воздухом взрывоопасна. Это следует учитывать и в быту, так как природный газ является источником тепла в газовых плитах. Метан составляет 95–97 % природного газа.

    Читайте также:  Днк и рнк таблица аденин гуанин цитозин

    Алканы — ценное сырьё для получения смазочных масел, пластмасс, красок, стиральных порошков и т. д. Смеси алканов — бензин, керосин — топливо для автомобилей, тракторов, ракет, самолётов. Поэтому их получают в больших количествах в основном при переработке нефти и газа.

    В лаборатории в небольших количествах алканы можно получить нагреванием соли карбоновой кислоты со щёлочью:

    Внимание! Здесь и далее буквой R обозначается любой углеводородный радикал.

    Так, метан получают нагреванием ацетата натрия в присутствии щёлочи:

    Метан можно получить гидролизом карбида алюминия (см. урок 13.1):

    Кроме того, в лаборатории алканы получают синтезом Вюрца из галогенпроизводных под действием натрия:

    где R и R1 — предельные радикалы.

    Выводы

    Алканы — предельные, насыщенные углеводороды, в молекулах которых имеется максимально возможное (предельное) числа атомов углерода. Поэтому состав всех алканов СnH2n+2 и они не способны вступать в реакции присоединения. Все связи в молекулах алканов — неполярные, простые, очень прочные, поэтому алканы с трудом вступают в химические реакции. Это реакции замещения, крекинга, горения и каталитического окисления.

    Источник

    Алканы

    Характеристики и физические свойства алканов

    В обычных условиях (при 25 o С и атмосферном давлении) первые четыре члена гомологического ряда алканов (C1 — C4) – газы. Нормальные алканы от пентана до гептадекана (С5 – С17) – жидкости, начиная с С18 и выше – твердые вещества. По мере увеличения относительной молекулярной массы, возрастают температуры кипения и плавления алканов. При одинаковом числе атомов углерода в молекуле алканы с разветвленным строением имеют более низкие температуры кипения, чем нормальные алканы. Строение молекулы алканов на примере метана приведено на рис. 1.

    Строение молекулы метана

    Рис. 1. Строение молекулы метана.

    Алканы практически не растворимы в воде, так как их молекулы малополярны и не взаимодействуют с молекулами воды. Жидкие алканы легко смешиваются друг с другом. Они хорошо растворяются в неполярных органических растворителях, таких как бензол, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и др.

    Получение алканов

    Основные источники различных предельных углеводородов, содержащих до 40 атомов углерода, — нефть и природный газ. Алканы с небольшим числом атомов углерода (1 – 10) можно выделить фракционной перегонкой природного газа или бензиновой фракции нефти.

    Различают промышленные (I) и лабораторные (II) способы получения алканов.

    CO + 3H2→ CH4 + H2O (kat = Ni, t 0 = 200 – 300);

    — гидрирование непредельных углеводородов

    — реакции щелочного плавления солей одноосновных органических кислот

    — взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)

    — электролиз солей одноосновных органических кислот

    Химические свойства алканов

    Алканы относятся к наименее реакционноспособным органическим соединениям, что объясняется их строением.

    Алканы в обычных условиях не реагируют с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

    Для алканов наиболее характерны реакции, протекающие по радикальному механизму. Энергетически более выгоден гомолитический разрыв связей C-H и C-C, чем их гетеролитический разрыв.

    Реакции радикального замещения наиболее легко протекают по третичному, дплее – по вторичному и в последнюю очередь по первичному атому углерода.

    Все химические превращения алканов протекают с расщеплением:

    2) связей C-H и C-C

    — изомеризация (внутримолекулярная перегруппировка)

    Применение алканов

    Алканы нашли применение в различных отраслях промышленности. Рассмотрим подробнее, на примере некоторых представителей гомологического ряда, а также смесей алканов.

    Метан составляет сырьевую основу важнейших химических промышленных процессов получения углерода и водорода, ацетилена, кислородсодержащих органических соединений – спиртов, альдегидов, кислот. Пропан применяется как автомобильное топливо. Бутан используется для получения бутадиена, являющегося сырьем для производства синтетического каучука.

    Смесь жидких и твердых алканов до С25, называемая вазелином применяется в медицине как основа мазей. Смесь твердых алканов С18 – С25 (парафин) применяется для пропитки различных материалов (бумага, ткани, древесина) для придания им гидрофобных свойств, т.е. несмачиваемости водой. В медицине используется для физиотерапевтическихпроцедур (парафинолечение).

    Примеры решения задач

    Задание При хлорировании метана получено 1,54 г соединения, плотность паров по воздуху которого равна 5,31. Рассчитайте массу диоксида марганца MnO2, которая потребуется для получения хлора, если соотношение объемов метана и хлора, введенных в реакцию равно 1:2.
    Решение Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.

    Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов.

    Найдем молярную массу газа, образующегося при хлорировании метана:

    Mgas = 29 ×Dair(gas) = 29 × 5,31 = 154 г/моль.

    Это тетрахлорметан – CCl4. Запишем уравнение реакции и расставим стехиометрические коэффициенты:

    Рассчитаем количество вещества тетрахлорметана:

    n(CCl4) = 1,54 / 154 = 0,01 моль.

    Согласно уравнению реакции n(CCl4) : n(CH4) = 1 : 1, значит

    Тогда, количество вещества хлора должно быть равно n(Cl2) = 2 × 4 n(CH4), т.е. n(Cl2) = 8 × 0,01 = 0,08 моль.

    Запишем уравнение реакции получения хлора:

    Число моль диоксида марганца равно 0,08 моль, т.к. n(Cl2) :n(MnO2) = 1 : 1. Найдем массу диоксида марганца:

    M(MnO2) = Ar(Mn) + 2×Ar(O) = 55 + 2×16 = 87 г/моль;

    m(MnO2) = 0,08 × 87 = 10,4 г.

    Задание Установите молекулярную формулу трихлоралкана, массовая доля хлора в котором составляет 72,20%. Составьте структурные формулы всех возможных изомеров и дайте названия веществ по заместительной номенклатуре ИЮПАК.
    Ответ Запишем общую формулу трихлоралкеана:

    рассчитаем молекулярную массу трихлоралкана:

    Найдем значение n:

    12n + 2n – 1 + 35,5×3 = 147,5;

    Следовательно, формула трихлоралкана C3H5Cl3.

    Составим структурные формулы изомеров: 1,2,3-трихлорпропан (1), 1,1,2-трихлорпропан (2), 1,1,3-трихлорпропан (3), 1,1,1-трихлорпропан (4) и 1,2,2-трихлорпропан (5).

    Источник

    Adblock
    detector