Для вещества, формула которого C6H12, составьте структурные формулы двух гомологов и двух изомеров. Назовите все вещества по международной номенклатуре.
2. Осуществите цепочку химических превращений, приведите уравнения реакций:
А) пропан → пропен → 2-хлорпропан.
Б) этан → этилен → этиловый спирт
3. Приведите пример межклассовой изомерии, изомер этого вещества соответствует циклопентану.
4. Предложите схему получения полипропилена из природного газа и напишите уравнения реакций.
5. Найдите объём этилена (н.у.), полученного реакцией дегидратации 230 мл 95%-го этилового спирта (плотность 0,8 г/мл).
6. Этилен горит светящимся пламенем в отличие от бесцветного пламени этана. Почему? Ответ подтвердите расчётом массовой доли углерода в молекулах этих веществ. Составьте уравнение реакции горения этилена.

1. В качестве вещества \(\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\) возьмём гекс-1-ен: \(\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\).

Два гомолога:

• пент-1-ен: \(\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\);
• гепт-1-ен: \(\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\).

Два изомера:

• гекс-2-ен: \(\mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\);
• 2-метилпент-1-ен: \(\mathrm{CH}_2=\mathrm{C}(\mathrm{CH}_3)-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\).

2а.

\[\mathrm{C}_3\mathrm{H}_8\xrightarrow{t,\ кат.}\mathrm{C}_3\mathrm{H}_6+\mathrm{H}_2\]

\[\mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}_2+\mathrm{HCl}\rightarrow\mathrm{CH}_3-\mathrm{CHCl}-\mathrm{CH}_3\]

2б.

\[\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\xrightarrow{t,\ кат.}\mathrm{C}_2\mathrm{H}_4+\mathrm{H}_2\]

\[\mathrm{C}_2\mathrm{H}_4+\mathrm{H}_2\mathrm{O}\xrightarrow{\mathrm{H}_3\mathrm{PO}_4,\ t}\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH}\]

3. Межклассовый изомер циклопентана \(\mathrm{C}_5\mathrm{H}_{10}\) — пент-1-ен \(\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\). У них одинаковая молекулярная формула, но циклопентан относится к циклоалканам, а пент-1-ен — к алкенам.

4. Пропан — один из компонентов природного газа. Его выделяют, затем дегидрируют до пропена и полимеризуют:

\[\mathrm{C}_3\mathrm{H}_8\xrightarrow{t,\ кат.}\mathrm{C}_3\mathrm{H}_6+\mathrm{H}_2\]

\[n\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_3\xrightarrow{\text{кат.}}\left(-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}(\mathrm{CH}_3)-\right)_n\]

5. Масса раствора спирта: \(m=230\cdot0{,}8=184\) г. Масса этанола: \(m(\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH})=184\cdot0{,}95=174{,}8\) г.

\[\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH}\rightarrow\mathrm{C}_2\mathrm{H}_4+\mathrm{H}_2\mathrm{O}\]

\[n(\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH})=\frac{174{,}8}{46}=3{,}8\text{ моль}\]

По уравнению \(n(\mathrm{C}_2\mathrm{H}_4)=3{,}8\) моль, поэтому \(V=3{,}8\cdot22{,}4=85{,}12\) л. Ответ: \(85{,}1\) л этилена.

6. Массовая доля углерода в этилене:

\[\omega(\mathrm{C})=\frac{24}{28}\cdot100\%\approx85{,}7\%\]

В этане:

\[\omega(\mathrm{C})=\frac{24}{30}\cdot100\%=80\%\]

В этилене углерода больше, поэтому при горении легче образуются раскалённые частицы углерода — сажа. Они и делают пламя светящимся.

\[\mathrm{C}_2\mathrm{H}_4+3\mathrm{O}_2\rightarrow2\mathrm{CO}_2+2\mathrm{H}_2\mathrm{O}\]

0 0 Пожаловаться