Задачи по теме

Задача 1.При количественном гидрировании 13 г ацетилена общая масса продуктов взаимодействия увеличилась на 1,3 г. Какие вещества и в каком количестве образовались в процессе гидрирования?

Гидрирование ацетилена протекает в две стадии с последовательным образованием этилена (1-я стадия) и этана.

Запишем уравнения реакций:

С₂Н₂+ Н₂С₂Н₄(1)

С₂Н₄+ Н₂С₂Н₆(2)

Рассчитаем количества веществ исходных соединений, принявших участие в суммарном процессе:

моль;

моль.

По отношению к реакции (1) имеем: и, следовательно, молекулярный водород находится в избытке. Ацетилен полностью прореагирует в реакции (1). Это позволяет оценить количество вещества прореагировавшего водорода и полученного этилена.

n₁(H₂) = n(C₂H₂) = n₁(C₂H₄) = 0,5 моль.

Непрореагировавшее количество вещества водорода, которое примет участие в реакции (2), равно:

n₂(H₂) =n(H₂) –n₁(H₂) = 0,65 – 0,50 = 0,15 моль.

Для реакции (2) действительно неравенство:

.

Следовательно, этилен находится в избытке. Водород прореагирует полностью. Количество вещества оставшегося этилена и образовавшегося этана равны:

n₂(С₂H₄) =n₁(С₂H₄) –n₂(H₂) = 0,50 – 0,15 = 0,35 моль.

Одновременно

n(С₂H₆) =n₂(H₂).

Теперь не трудно найти массы этилена и этана, окончательно образовавшихся в процессе протекания последовательных реакций (1) и (2).

m(С₂H₄) =n₂(С₂H₄)M(С₂H₄) = 0,3528 = 9,8 г.

m(С₂H₆) =n(С₂H₆)M(С₂H₆) =n₂(H₂)M(С₂H₆) = 0,1530 = 4,5 г.

Задача 2.Для получения ацетилена израсходовано 100 л метана. Найти объем полученного ацетилена и суммарный объем (при неизменных условиях протекания реакции) образовавшейся газовой смеси, если метан прореагировал количественно.

Запишем уравнение реакции:

2СН₄С₂Н₂+ 3Н₂,

согласно которого из двух объемов метана образуется один объем ацетилена и четыре объема газовой смеси. Следовательно, имеем:

л,

V(С₂Н₂+H₂) = 2V(СН₄) = 2100 = 200 л.

Задача 3.Для получения ацетилена использовано 100 л метана, глубина превращения которого составила 80 %. Определить объемы полученного ацетилена и образовавшейся газовой смеси, приняв неизменными давление и температуру до и после реакции.

Запишем уравнение реакции:

2СН₄С₂Н₂+ 3Н₂.

Объем метана, претерпевший превращение, равен:

V₁(СН₄) = 0,8V(СН₄) = 0,8100 = 80 л.

Согласно уравнения реакции, из двух объемов СН₄образуется один объем С₂Н₂и три объема Н₂, следовательно:

V(С₂Н₂) = 1/2V₁(СН₄) = 1/280 = 40 л.

V(H₂) = 3/2V₁(СН₄) = 3/280 = 120 л.

Общий объем конечной смеси равен

V₁(смеси) = 20 л + 40 л + 120 л = 180 л.

Предельные спирты

Спирты (алкоголи) – органические соединения, которые содержат в молекуле одну или несколько гидроксильных групп, связанных непосредственно с углеводородным радикалом. Ранее отмечалось, что их нужно рассматривать как производные алканов, в которых атомы водорода заменены группами ОН. Общая формула гомологического ряда подобных предельных одноатомных спиртов – С_nH_2n+1OH, многоатомных – С_nH_2n+2m(OH)_m, гдеm– атомность спирта. Спирты, в том числе и одноатомные, делятся на первичные, вторичные и третичные. Из приведенных ниже примеров легко понять основы такой классификации.

Н₃ССН₂СН₂СН₂ОНпервичный бутиловый спирт, в котором гидроксильная группа связана с первичным углеродным атомом.