Завдання 7-175
За допомогою яких реакцій можна здійснити такі перетворення
1) Хлорметан можна отримати хлоруванням метану на світлі
СН4 СН3 Сl
2) Етан можна одержати дією на хлорметан металевого натрію (реакція Вюрца).
2 СН3 Сl + 2 Nа → СН3 - СН3 + 2 Na Cl
3) Для отримання хлорвінілу, попередньо отримаємо хлоруванням етану дихлоретан
С2 Н6 Сl СН2 - СН2 Сl
етан 1,2 дихлоретан
При нагріванні зі спиртовим розчином луги або при пропусканні над нагрітим каталізатором (активоване вугілля, оксид алюмінію) дихлоретан піддається дигідрогалоідіроанію:
дихлоетан - НСl хлорвініл
4) Гідруванням хлорвінілу можна отримати хлоретан
СН2 = СН Сl СН3 - СН2 Сl
За реакції Вюрца (дією металевого натрію) при додаванні до хлоретану хлорметану, можна отримати серед інших продуктів (утворюється суміш продуктів) пропан
Який обсяг водню необхідно витратити для гідрування сумішей об'ємом 10 л, що складається з етану (масова частка 20% та етину 30%).
Який обсяг етану при цьому виходить?
= (С2 Н6) = 20%
= (С2 Н2) = 30%
При дії водню на суміш газів, гідрування піддається тільки етин
СН СН → СН3 – СН3
етин (ацетилен) етан
1) Знаходимо загальну кількість речовини газів у 10 л їх суміші (знаючи, що молярний об'єм будь-якого газу становить 22,4 л/моль)
nгазів =
2) Знаходимо молярні маси газів, що входять до суміші
М = (С2 Н6) = 12 * 2 + 6 = 30 г/моль
М = (С2 Н2) = 12 * 2 + 2 = 26 г/моль
3) Знаходимо масову частку водню у суміші
= (Н2) = 100% - (С2 Н6) - (С2 Н2) = 100 - 20 - 30 = 50%
4) Знаходимо масу суміші. Для цього складемо рівняння. Для складання рівняннявикористовуємо такі формули.
m (В) = mсуміші * (В), де
m (В) – маса речовини у суміші
= (В) – масова частка речовини (відносна)
n(B) = де:
n(B) – кількість речовини, моль;
m (B) - маса речовини, г;
М (В) – молярна маса речовини, г/моль.
Виходячи з цих формул, отримаємо рівняння:
nсуміші
mсуміші = моль
m суміші = (0,006667 + 0,01154 + 0,25) = 0,4464
mсуміші * 0,2682 = 0,4464
mсуміші = г
5) Знаходимо кількості речовини газів у суміші:
n (С2 Н6) = моль
n (С2 Н2) = моль
n (Н2) = моль
6) Відповідно до рівняння реакції для гідрування 1 моль етину використовується 2 моль водню, тобто. для гідрування 0,0192 моль етину потрібно
0,0192*2=0,0384 моль водню.
7) Знаходимо обсяг використаного водню
V() = 0,0384 моль * 22,4 л/моль = 0,8601 л
8) Знаходимо загальну кількість етану в суміші у концентрації
кінцеве вих вих
9) Знаходимо обсяг етану в кінцевій суміші
Обсяг знову отриманого етану
Відповідь: Для гідрування витрачається із суміші об'єм водню V (Н2) = 0,86 л, при цьому в кінцевій суміші міститься об'єм етану
Обчисліть масу монобромбензолу, яка вийде під час бромування бензолу масою 100 кг, якщо вихід становить 40%.
При бромуванні бензолу протікає реакція:
Br2 Br
1) Знаходимо молярні маси бензолу та бромбензолу:
М (С6 Н5 Br) = 12 * 6 + 5 = 156,9 г/моль
2) Виявляємо масу бромбензолу при виході 100%. Відповідно до стехіометрії реакції складемо співвідношення:
78 г бензолу – 156,9 г бромбензолу
100 кг бензолу – х кг бромбензолу
= 201,15 кг
3) Знаходимо масу бромбензолу,отриману із 100 кг бензолу при виході 40%.
При нагріванні 30 г спирту із сірчаною кислотою утворюється 3,92 л газоподібного вуглеводню, що містить один подвійний зв'язок. Якою є будова вихідного спирту, якщо вихід отриманого вуглеводню становить 35%.
У певних умовах спирти здатні втрачати воду, при взаємодії із сірчаною кислотою, остання служить сильним водовіднімним засобом і спирт піддається внутрішньомолекулярній дегідротації за схемою:
1) Знаходимо кількість речовини одержаного олефіну, знаючи, що молярний об'єм будь-якого газу становить 22,4 г/моль.
n (Сх Н2х) =
2) Відповідно до стехіометрії реакції 0,175 моль олефіну виходить з 0,175 моль спирту.
3) Знаходимо кількість речовини вихідного спирту з урахуванням виходу 35%.
nспирту = =
4) Знаходимо молярну масу спирту:
Мспирту = mспирту /nспирту = = 60 г/моль
5) Молярна маса спирту складається з молярної маси гідроксильної групи, кінцевого атома водню і їх повторюваних груп СН2.
Знаходимо молярну масу х груп СН2.
М= Мспирту – МОН – МН = 60 г/моль – (16+1) г/моль – 1 г/моль = 42 г/моль
Знаходимо молярну масу групи СН2:
М (СН2) = 12 + 2 = 14 г/моль
Знаходимо кількість груп СН2:
Напишіть скорочені лінійні структурні формули альдегідів, що утворюються при окисленні спиртів:
При окисленні спиртів виходять відповідні або альдегіди, а саме:
а) СН3 - СН2 -
пропіоновий альдегід (пропаналь)
б) СН3 - СН2 - СН2 -
бутаналь, бутиловий альдегід
в) СН3 - СН2 - СН2 - СН2 -
Яка гранична одноосновна кислота вийде при окисленні:
б) метанолу СН3 ВІН
в) пропіонового альдегіду С2 Н5
Приокиснення спиртів і альдегідів, окислення протікає по функціональній групі ВІН або СНО, тому виходять граничні одноосновні кислоти з тим самим числом атомів вуглецю, що й у вихідної сполуки. Тому вийде:
а) СН3 – оцтова кислота
б) Н - мурашина кислота
в) СН3 - СН2 - пропіонова кислота
На гідрування тріолеату було витрачено водень об'ємом 112 л. Яка маса жиру була взята?
При гідруванні триолеату протікає реакція:
СН2 - О - - С17 Н33 СН2 - О - - С17 Н35
3 Н2
СН - Про - - С17 Н33 СН - Про - - С17 Н35