Номер 3, страница 153 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 25. Химические свойства алканов. Глава 3. Углеводороды - номер 3, страница 153.

Условие.

3. Напишите в общем виде уравнения реакций алканов с кислородом (полное сгорание), хлором (с замещением только одного атома водорода), азотной кислотой.

Решение.

Решение 2.

с кислородом (полное сгорание)
Реакция полного сгорания алканов происходит в избытке кислорода. Продуктами этой реакции являются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$). Общая формула алканов $C_n H_{2n+2}$. Запишем и уравняем реакцию в общем виде. Сначала уравниваем атомы углерода и водорода: $C_n H_{2n+2} + O_2 \rightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O$. Затем уравниваем атомы кислорода. В правой части уравнения $2n$ атомов кислорода в $CO_2$ и $(n+1)$ атомов кислорода в $H_2O$, что в сумме составляет $3n+1$ атом. Следовательно, в левой части необходим коэффициент $\frac{3n+1}{2}$ перед $O_2$. Чтобы избавиться от дробного коэффициента, умножим все коэффициенты в уравнении на 2.
Ответ: $2C_n H_{2n+2} + (3n+1)O_2 \rightarrow 2nCO_2 + 2(n+1)H_2O$

с хлором (с замещением только одного атома водорода)
Реакция алканов с хлором (галогенирование) является реакцией замещения, протекающей по цепному радикальному механизму. Для ее инициации необходимо воздействие ультрафиолетового излучения (обозначается как $h\nu$) или высокая температура ($t^{\circ}$). В ходе реакции один атом водорода в алкане замещается на атом хлора с образованием хлоралкана и хлороводорода.
Ответ: $C_n H_{2n+2} + Cl_2 \xrightarrow{h\nu \text{ или } t^{\circ}} C_n H_{2n+1}Cl + HCl$

с азотной кислотой
Реакция алканов с разбавленной (10-25%) азотной кислотой при нагревании (около 140 °C) и повышенном давлении известна как реакция Коновалова (нитрование). Это также реакция радикального замещения, в результате которой атом водорода в молекуле алкана замещается на нитрогруппу ($-NO_2$). Продуктами реакции являются нитроалкан и вода.
Ответ: $C_n H_{2n+2} + HNO_3 \xrightarrow{t^{\circ}, p} C_n H_{2n+1}NO_2 + H_2O$