Питання та відповіді

Алкен масою 14 г знебарвлює бромну воду, в якій міститься 32 г брому. Визначте формулу алкену, складіть напівструктурні формули його ізомерів

 

Дано:

m(CnH2n)=14г

m(Br2) = 32 г

___________

CnH2n - ?


Розв’язання

Складаємо рівняння реакції

14 г        32 г

CnH2n + Br2 = CnH2nBr2

М          160 г/моль

14г алкену знебарвлює   32 г брому, відповідно

 х      прореагує з    160 г.

Складаємо пропорцію:

14 – 32

М - 160

М(CnH2n)= (160*14)/32= 70 г/моль

12n + 2n = 70

14n=70

n=5    С5Н10 - пентен

Через водний розчин брому пропустили 26,4 г газової суміші, яка складається з бутану, пропену і 2-метилпропену. В реакцію вступило 40 г брому. Визначити склад вихідної суміші в об’ємних відсотках, якщо її густина за н.у. складає 2,357 г/л.

Розв’язання

З бромом у водному розчині реагують пропен та 2-метилпрoпен.

СН3―СН2=СН2 + Br2 → СН3―СНBr―СН2Br

СН3―(CH3)СН2=СН2 + Br2 → СН3―(CH3)СНBr―СН2Br                               

При цьому кількість речовини брому дорівнює сумі кількостей речовини газів, що прореагували.

ν(Br2) = 40 / 160 = 0,25 (моль)

Сума кількостей речовин пропену та 2-метилпропену 0,25 моль.          

Загальний об’єм суміші

V(сум) = 26,4 / 2,357 = 11,2 (л)

ν(сум) = 11,2 / 22,4 = 0,5 (моль)

ν(С4Н10) = 0,5 – 0,25 = 0,25 (моль)

m(С4Н10) = 0,25 ∙ 58 = 14,5 (г)                                                                          

Сума мас пропену та 2-метилпропену 26,4 – 14,5 = 11,9 (г)

Нехай ν(С3Н6) = х

Маэмо рівняння

42х + 56(0,25 – х) = 11,9

х = 0,15 (моль) пропену

Кількість 2-метилпропену 0,25 – 0,15 = 0,1 моль                                                          

Об’ємні частки бутану 50%, пропену 30%, 2-метилпропену 20%.              

Суміш складається з двох газоподібних вуглеводнів А та Б. Сполука А належить до алканів, а речовина Б – до алкенів. При взаємодії сполуки Б з еквімолярною кількістю хлору при 300°С утворюється монохлоропохідне, що містить 46,4% за масою Хлору. Внаслідок спалювання 6,72 л (н.у.) суміші газів А та Б, що містила 0,2 моль сполуки А, утворилось 15,68 л (н.у.) карбон(IV) оксиду та 16,2 г води. Визначте вуглеводні А та Б. Запропонуйте рівняння хімічної взаємодії вуглеводню Б з хлором без нагрівання.

 

Розв’язання

  1. За умов зазначених у задачі алкен вступає в реакцію заміщення.

Відносна молекулярна маса монохлоропохідного

Mr = 35,5 / 0,464 = 76,5

Mr(Б) = 76,5 – 35,5 +1 = 42

12n + 2n = 42

n = 3

Речовина Б – пропен.                                                                             

  1. Кількість речовини суміші газів

ν = 6,72 / 22,4 = 0,3 (моль)

ν(А) = 0,2 моль, ν(С3Н6) = 0,1 моль                                                                 

  1. Спалювання пропену

2С3Н6 + 9О2 = 6СО2 + 6Н2О

ν(СО2) = 0,3 моль

ν(Н2О) = 0,3 моль                                                                                

  1. Загальна кількість утвореного СО2

ν(СО2) = 15,68 / 22,4 = 0,7 (моль)

            Загальна кількість утвореної води

            ν(Н2О) = 16,2 / 18 = 0,9 (моль)                                                                 

  1. При спалюванні А утворилося 0,7 – 0,3 = 0,4 моль СО2 та 0,9 – 0,3 = 0,6 моль води.

СnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n+1)H2O

n = 0,4 / 0,2 = 2

А – етан, С2Н6                                                                                                       

  1. Взаємодія пропену з хлором без нагрівання відбувається як приєднання:

СН3―СН2=СН2 + Cl2 → СН3―СНCl―СН2Cl                                      

Диференційовані завдання для узагальнення та систематизація знань учнів з теми з «Нітрогеновмісні органічні речовини»

 

Варіант 1.

  1. Мономерами нуклеїнових кислот є:
  1. амінокислоти
  2. глюкоза
  3. нуклеотиди
  4. етилен
  1. Виявити білки в органічних речовинах можна за допомогою:
  1. реакції «срібного дзеркала»
  2. йоду
  3. індикатором
  4. біуретової реакції
  1. Первинна структура білка – це:
  1. дволанцюгова спіраль
  2. послідовність амінокислот
  3. одноланцюгова спіраль
  4. глобула
  1. Анілін належить до:
  1. амінокислот
  2. ароматичних амінів
  3. третинних амінів
  4. білків
  1. Функціональна група амінів:
  1. СООН
  2. - ОН;
  3. - СОН;
  4. –NH2
  1. Встановіть відповідність між речовиною та її функціями:
  1. білки
  2. амінокислоти
  3. ДНК
  4. РНК
  1. участь у синтезі білка
  2. збереження спадкової інформації
  3. є мономерами білків
  4. регуляторна, захисна, рухова функції
  1. Виберіть з переліку ознаки властиві ДНК:
  1. одноланцюгова спіраль
  2. має складну просторову будову
  3. містить аденін, тимін, гуанін, цитозин
  4. містить вуглевод рибозу
  5. здатна до редуплікації
  6. зміни у структурі призводять до мутацій
  1. Чим відрізняється денатурація і гідроліз білків?
  2. Скласти рівняння реакцій:
    1. СН3NH2+ O2 =
    2. С2Н5NH2+ HCl =   
    3. NH2 – СH2– COOH + КОН =
  3. Напишіть формули:
    1. 2-амінобутанова кислота
    2. 3-аміно-4-метилгексанова кислота
  4. Який об’єм кисню потрібний для спалювання 93 г метиламіну?
  5. Яка маса солі утвориться при взаємодії 7,5 г амінооцтової кислоти і 0,15 моль калій гідроксиду, якщо втрати становлять 20%?

Варіант 2

  1. Мономерами білків є:
  1. амінокислоти
  2. глюкоза
  3. нуклеотиди
  4. етилен
  1. Білки в організмах не виконують функції:
  1. рухова, захисна
  2. збереження спадкової інформації
  3. енергетична, транспортна
  4.  запасаюча, теплоізоляція
  1. Вторинна структура ДНК:
  1. послідовність нуклеотидів
  2. дволанцюгова спіраль
  3. одноланцюгова спіраль
  4. комплекс спіралі з білками
  1. При горінні амінів утворюються
  1. вуглекислий газ, вода, азот
  2. вода, вуглекислий газ
  3. азот, вуглекислий газ
  4. чадний газ, вуглекислий газ
  1. Функціональні групи амінокислот:
  1. СООН
  2. - ОН;
  3. - СОН;
  4. –NH2
  1. Встановіть відповідність між речовиною та її функціями:
  1. білки
  2. амінокислоти
  3. ДНК
  4. РНК
  1. участь у синтезі білка
  2. збереження спадкової інформації
  3. є мономерами білків
  4. регуляторна, захисна, рухова функції
  1. Виберіть з переліку ознаки властиві РНК:
  1. одноланцюгова спіраль
  2. здатна до редуплікації
  3. містить аденін, гуанін, цитозин, урацил
  4. містить вуглевод рибозу
  5. має складну просторову будову
  6. зміни у структурі призводять до мутацій
  1. Що спричинить більші зміни в організмі: зміни в структурі ДНК чи РНК? Чому?
  2. Скласти рівняння реакцій:
  1. С2Н5NH2+ O2 =
  2. СН3NH2+ HCl =   
  3. NH2 –СH2–СH2–COOH + NaOH  =
  1. Напишіть формули:
  1. 3-амінопентанова кислота
  2. 2-аміно-3- етилгептанова кислота
  1. Яку масу натрій гідроксиду потрібно взяти для нейтралізації 0,5 моль амінооцтової кислоти?
  2. Яку масу аніліну можна добути з 3 моль нітробензену, якщо вихід продукту реакції 90% від теоретично можливого?

Варіант 3. 

  1. Порівняйте білки та нуклеїнові кислоти: що в них спільного і чим вони відрізняються?
  1. Напишіть формули сполук:
  • 2,3-диметилпетан-1-амін
  • 3-етил-5-метилгексан-2-амін
  • α-аміно–5-метилгептанова кислота
  1. Зобразіть структурні формули амінів складу C5H11NН2 Назвіть їх.
  2. Напишіть рівняння реакцій таких перетворень:

СН4 – С2Н2 – С6Н6 – С6Н5NO2 – C6H5NH2

  1. Обчисліть об’єм азоту, що утвориться при спалюванні 5,13 г етиламіну, якщо останній  містить 12% негорючих домішок.
  2. Яку масу розчину лугу з вмістом натрій гідроксиду 56%  потрібно для нейтралізації 400 г 60% -го розчину аміноетанової кислоти?

Варіант 4. 

  1. З якими класами сполук виявляють подібність амінокислоти? Як це проявляється у їх властивостях?
  2. Напишіть формули сполук:
  • триетиламін
  • 3-аміно-3-метилбутанова кислота
  • 2-аміно-4,4-диетилгексанова кислота
  1. Складіть формули 3-4   ізомерів для амінокислоти, що містить 7 атомів Карбону, назвіть їх.
  2. Напишіть рівняння реакцій таких перетворень:

С2 Н5ОН –  СН3СOН – CH3СООН    – СH2СlСООН  -  NH2СH2COOH

  1. Яка маса нітробензену витратиться на добування 200 кг аніліну, якщо відносний вихід аміну 95% від теоретично можливого?
  2. Яку масу солі можна отримати при взаємодії 0,15 моль амінопропанової кислоти і 224 г 10% - го розчину калій гідроксиду?

 

При обробці 5,74 г суміші порошків цинку, кадмію та срібла надлишком хлоридної кислоти виділилося 1,12 л газу (н. у.), а при обробці такої ж наважки цієї суміші надлишком розчину CuSO4 маса твердого залишку становила 4,28 г.
1. Напишіть рівняння реакцій, що відбувалися.
2. Розрахуйте склад суміші порошків металів (у мольних та масових %).
3. Напишіть повні електронні формули атомів Цинку та Аргентуму.
4. Запропонуйте зручний спосіб розділення суміші цинку та срібла із добуванням окремих металів.

  1. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Cd + 2HCl = CdCl2 + H2

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

Cd + CuSO4 = CdSO4 + Cu

  1. Срібло не реагує з купрум сульфатом та хлоридною кислотою. Тому кількість речовини водню, що виділився, дорівнює кількості речовини міді, що утворилася та сумарній кількості речовини цинку та кадмію і становить 0,05 моль. Також з цього можна зробити висновок, що суміш масою 4,28 г складається з міді (3,2 г, 0,05 моль) та відповідно срібла (4,28-3,2=1,08 г, 0,01 моль). Для визначення кількості речовини цинку та кадмію складемо рівняння: 65х + 112(0,05-х) = 5,74 - 1,08 де х – кількість речовини цинку. Результати розв’язку далі подано у таблиці:

метал

n

m

x

w

Zn

0.02

1.30

1/3

22.7 %

Cd

0.03

3.36

1/2

58.5 %

Ag

0.01

1.08

1/6

18.8 %
  1. Zn: 1s22s22p63s23p64s23d10

Ag: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d10

  1. Розчинити в кислоті, відфільтрувати срібло. Сіль цинку відновити більш активним металом.

Ферум(ІІ) оксид, який добули відновленням 8 г ферум(ІІІ) оксиду, розчинили у стехіометричній кількості 24,5 % сульфатної кислоти. Отриманий розчин охолодили до 0 °С. При цьому випали зеленкуваті кристали залізного купоросу. Відомо, що насичений розчин за вказаної. температури містить 13,6 % безводної солі (за масою).
1. Виведіть формулу залізного купоросу, якщо сполука містить 20,14% Феруму за масою.
2. Обчисліть масу розчину H2SO4, який витратився на взаємодію з ферум(II) оксидом.
3. Обчисліть масу кристалів, що випали після охолодження розчину сполуки Феруму(ІІ) до 0 °С.

  1. Нехай формула FeSO4·nH2O

56/(18n+56+96)=0,2014, звідки n=7

Формула FeSO4·7H2O

  1. Кількість речовини Fe2O3 0,05 моль, тоді кількість речовини FeO вдвічі більше і рівня кількості речовини сульфатної кислоти (0,1 моль). Маса кислоти 9,8 г. Маса розчину 9,8/0,245 = 40 г
  2. Нехай випаде х г кристалогідрату. Тоді:

(15,2-0,547х)/(47,2-х)=0,136

х=21,4 г.  Викристалізується 21,4 г залізного купоросу.

При змішуванні 54 г 15 % розчину HBr і 40 г 10 % розчину NaOH виділяється 5,6 кДж теплоти.
1. Екзо- чи ендотермічною є відповідна реакція?
2. Обчисліть масову частку продукту реакції в добутому розчині та його молярну концентрацію. Густину всіх розчинів вважати рівною густині води.
3. Складіть для реакцій (1) та (2) у розчині термохімічні рівняння (зміну ентальпії ∆H подайте у кДж):
HBr + NaOH = NaBr + H2O; (1)
H+ + OH- = H2O. (2)
4. Більше чи менше теплоти виділиться, якщо розчин HBr замінити на розчин HF із такою ж кількістю речовини гідроген фториду? Наведіть коротке пояснення.
5. На скільки градусів нагріється реакційна суміш, якщо у досліді замість розчину NaOH використати 28 г 10 % розчину КОН? Питому теплоємність усіх розчинів прийняти рівною 4,2 Дж/г•град.
6. Чому хімічні реакції зазвичай відбуваються з поглинанням або виділенням теплоти?

  1. Реакція екзотермічна
  2. С(NaBr) = 0,1 моль/0,094 л = 1,1 M

w(NaBr) = 10,8 г/94г = 11 %

  1. Кількість речовини реагентів по 0,1 моль. Для 1 моль буде у 10 разів більше:

 ∆H = -56 кДж/моль для обох реакцій (оскільки по суті це одна і та ж реакція). Термохімічні рівняння:

HBraq + NaOHaq = NaBraq + H2O     ∆H = -56 кДж

H+aq +OH-aq = H2O                            ∆H = -56 кДж

  1. З фторидною кислотою виділиться менше теплоти (витратиться на руйнування водневих зав’язків)
  2. ∆t = Q/cm = 8.13 ºC
  3. Тепловий ефект реакцій є наслідком відмінності енергії зав’язків продуктів та реагентів

Густина насиченого вуглеводню за н.у. 1,964 г/л. Знайдіть його формулу.

Дано:

ρ (CnH2n+2)=1,964г/л

______________ 

CnH2n+2 - ?

Розв’язання

M=ρ*Vm,       M(CnH2n+2)=1,964г/л*22,4 л/моль = 44 г/моль

Оскільки Ar(C)=12,  а Ar(H) =1,  то вираз для обчислення  молярної маси буде наступний:

12n + 1(2n +2) = 44

14n=42

n = 3    С3Н8

Виведіть формулу одноосновної насиченої кислоти, в якій масова частка Оксигену 31,37%.

Дано:

W(O)=31,37%

______________ 

CnH2n+1СООН - ?

Розв’язання

У одній молекулі кислоти міститься два атоми Оксигену, отже

маса атомів Оксигену 16*2 = 32, що  становить 31,37%, тоді

відносна молекулярна маса  Мr(CnH2n+1СООН) становитиме 100%

Складаємо пропорцію:

32 -  31,7%

Мr – 100%

Мr (CnH2n+1СООН) = 3200/31,7 = 102

Оскільки Ar(C)=12,  Ar(О)=16, а Ar(H) =1, то вираз для обчислення відносної  молекулярної маси буде наступний:

12n + 1(2n +1) + 12+16*2+1= 102

14n=102 - 46

14n = 56,   n = 4, тому шукана формула -    С4Н9СООН

Зв'яжіться з нами