Химия
8 класс
Вопрос
Рассчитайте, какой объем водорода потребуется для полного гидрирования 10,08 л (н.у.) смеси алкина и бутадиена-1,3. Известно, что такой же объем алкина, который находится в смеси, в результате присоединения 6,72 л хлороводорода (н. у.) образует 16,95 г дихлорпроизводного. Определите формулы исходного алки-на и дихлорпроизводного, назовите вещества.
Ответ
Напишем уравнения реакций:
$C_{n}H_{2n-2} + 2H_{2} \overset{кат.}{ \rightarrow } C_{n}H_{2n+2}$; (1)
$CH_{2} = CH-CH=CH_{2} + 2H_{2} \overset{кат. } C_{4}H_{10}$; (2)
$C_{n}H_{2n-2} + 2HCl \rightarrow C_{n}H_{2n}Cl_{2}$. (3)
Находим объем водорода, необходимого для полного гидрирования смеси по уравнениям (1) и (2):
$V(H_{2}) = 2V(см.); V(H_{2}) = 2 \cdot 10,08 л = 20,16 л$.
Находим количество вещества хлороводорода и дихлорпроизводного:
$n = \frac{V}{V_{m} }; n(HCl) = \frac{6,72 л}{22,4 л/моль} = 0,3 моль$.
По уравнению (3) $n(C_{n}H_{2n}Cl_{2}) = \frac{n(HCl)}{2} = 0,15 моль$.
Рассчитаем молярную массу $C_{n}H_{2n}Cl_{2}$ и найдем $n$ - число атомов углерода:
$M(C_{n}H_{2n}Cl_{2}) = \frac{16,95 г}{0,15 моль} = 113 г/моль$;
$14n + 71 = 113; n = 3$; молекулярная формула алкина - $C_{3}H_{4}$.
Напишем уравнение реакции гидрогалогенирования, используя структурные формулы:
$\underset{пропин}{CH_{3} - C \equiv CH} + 2HCl \overset{кат.}{ \rightarrow } \underset{2,2-дихлорпропан}{CH_{3}-CCl_{2}-CH_{3}}$.
Ответ: $V(H_{2}) = 20,16 л$; $C_{3}H_{4}$ - пропин; $C_{3}H_{6}Cl_{2}$ - 2,2-дихлорпропан.