Задачи на алкены
Задачи на алкены
Химические свойства алкенов довольно сильно отличаются от свойств алканов. Двойная связь обуславливает реакции присоединения, вообще, алкены — более реакционоспособные соединения. Общая формула соединений — СnH2n.
В этой задаче на алкены дана реакция окисления. В растворе перманганата калия KMnO4 алкены окисляются до диолов — двухатомных спиртов, перманганат восстанавливается до оксида марганца (IV). Реакция будет выглядеть следующим образом:
3• |СnH2n + 2OH(-) -2e → CnH2n(OH)2
2• |MnO4(-) +2H2O +3e → MnO2 + 4OH(-)
3CnH2n +6OH(-) +2MnO4(-) + 4H2O → 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 8OH(-).
Итоговое уравнение:
ЗСnН2n + 2KМnO4 + 4Н2O → 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2↓ + 2KOH
Выпавший осадок — оксид марганца (IV) — MnO2.Обозначим массу алкена за Х. Тогда масса MnO2 будет равна 2.07Х
По реакции алкен и оксид марганца реагируют 3 : 2.
Значит, соотношение моль веществ можно записать следующим образом:
Х\ 3·(12n +2n) = 2.07x \ 87·2
где 12n+2n — молярная масса алкена, а 87 г\моль — молярная масса MnO2
n= 2
Т.е. алкен, который подвергли окислению — этилен — C2H4.
Задача на алкены №2
Химические свойства алкенов определяются их способностью присоединять вещества, двойная связь превращается в одинарную:
СnH2n + Cl2 → CnH2nCl2
CnH2n + Br2 → CnH2nBr2
m(CnH2nCl2) = 56.5 г\моль
m(CnH2nBr2) = 101 г\моль
Масса алкена, вступившего в реакцию — одна и та же, значит, одинаковое количество моль.
Следовательно, выразим количество моль углеводорода — n(CnH2n):
m(CnH2nCl2) \ (12n+2n+71) = m(nH2nBr2) \ (12n+2n+160)
12n+2n+71 — молярная масса дихлорпроизводного,
(12n+2n+160) — молярная масса дибромпроизводного.
56.5 \ (12n+2n+71) = 101 \ (12n+2n+160)
n= 3, алкен — C3H6
В отличие от алканов, алкены в основном вступают в реакции присоединения. В задачах на алкены все реакции простые и обычно сводятся к тому, чтобы определить формулу вещества.
Задача на алкены №3
Уравнение реакции:
С3H6 + Br2 = C3H6Br2
С бензолом алкены реагируют только с катализатором, так что в этой задаче будет только одна реакция.
m(Br2) = m(раствора) · ω = 100 г · 0.181 = 18.1 г
Обозначим массу вступившего в реакцию брома за х
Массовая доля брома в растворе будет определяться массой непрореагировавшего брома
m(Br2) = 18.1 — х.
Масса раствора = 100 + m(C3H6).
Массу вступившего в реакцию пропена можно найти из массы брома:
n(C3H6) = n(Br2) = m\Mr = x\160 моль
m(C3H6)= n · Mr = 42 · x\160 = 0,2625x г
ω (оставшегося Br2) = (18.1 — х) \ (100 + 0,2625x)
Массовая доля образовавшегося органического соединения (дибромпропана С3H6Br2) в том же растворе будет равна:
ω(С3H6Br2) = m(С3H6Br2) \ (100 + 0,2625x) = n · Mr \(100 + 0,2625x) =( x\160) · 202 \ (100 + 0,2625x) = 1,2625 x \ (100 + 0,2625x)
По условию задачи они равны:
(18.1 — х) \ (100 + 0,2625x) = 1,2625 x \ (100 + 0,2625x)
х= 8 г
Чтобы найти объем, найдем n(C3H6)=0,2625·x = 2.1 моль
V= n · Vм = 2.1 моль · 22.4 л\моль = 47,04 л
ω(С3H6Br2) = 1,2625 x \ (100 + 0,2625x) = 0,099 или 10% (9.9)
Ну, и цепочка превращений напоследок:
этан → этен → этанол → этен → хлорэтан → бутан
1. С2H6 →C2H4 + H2 (реакция дегидрирования, протекает при нагревании.
2. С2H4 + H2O = C2H5OH
3. C2H5OH →(t, H2SO4) → C2H4 + H2O (реакция дегидратации)
4. С2H4 + HCl → C2H5Cl
5. 2C2H5Cl +2Na → C4H10 + 2NaCl («именная» реакция — реакция Вюрца)
