Номер 7, страница 64 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

7. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 3,0 г его способны присоединить 1,2 л (н. у.) хлороводорода.

1) $C_2H_4$

2) $C_3H_6$

3) $C_4H_8$

4) $CH_4$

Дано:

$m(\text{алкена}) = 3,0 \text{ г}$

$V(\text{HCl}) = 1,2 \text{ л}$ (н. у.)

Найти:

Молекулярную формулу алкена.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции присоединения хлороводорода к алкену в общем виде. Алкены имеют общую формулу $C_n H_{2n}$. Реакция идет по двойной связи:

$C_n H_{2n} + HCl \rightarrow C_n H_{2n+1}Cl$

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) хлороводорода, вступившего в реакцию. Так как объем дан для нормальных условий (н. у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$:

$\nu(\text{HCl}) = \frac{V(\text{HCl})}{V_m} = \frac{1,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,0536 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, алкен и хлороводород реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества алкена равно количеству вещества хлороводорода:

$\nu(C_n H_{2n}) = \nu(\text{HCl}) \approx 0,0536 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества алкена, найдем его молярную массу ($M$):

$M(C_n H_{2n}) = \frac{m(C_n H_{2n})}{\nu(C_n H_{2n})} = \frac{3,0 \text{ г}}{0,0536 \text{ моль}} \approx 56 \text{ г/моль}$

5. Молярная масса алкена также может быть выражена через его общую формулу $C_n H_{2n}$, используя относительные атомные массы углерода (Ar(C) = 12) и водорода (Ar(H) = 1):

$M(C_n H_{2n}) = 12 \cdot n + 1 \cdot 2n = 14n$

6. Приравняем найденное значение молярной массы к ее выражению через n, чтобы найти число атомов углерода:

$14n = 56$

$n = \frac{56}{14} = 4$

7. Таким образом, искомый алкен содержит 4 атома углерода. Его молекулярная формула $C_4 H_{2 \cdot 4}$, то есть $C_4 H_8$.

Среди предложенных вариантов ответа этому соответствует вариант 3.

Ответ: 3) $C_4 H_8$