Номер 5, страница 162 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 27. Циклоалканы. Глава 3. Углеводороды - номер 5, страница 162.

Условие.

5. Напишите в общем виде уравнение сгорания циклоалканов.

Решение.

Решение 2.

б.

Решение

Циклоалканы – это класс циклических насыщенных углеводородов. Их общая формула $C_nH_{2n}$, где $n$ – число атомов углерода в цикле ($n \ge 3$).

Реакция полного сгорания (горения) любого углеводорода в избытке кислорода ($O_2$) приводит к образованию двух продуктов: углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$).

Для вывода общего уравнения сгорания циклоалканов запишем схему реакции и сбалансируем её (подберем стехиометрические коэффициенты).

1.Записываем реагенты и продукты:

$C_nH_{2n} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

2.Уравниваем атомы углерода (C):

В левой части уравнения в молекуле циклоалкана содержится $n$ атомов углерода. Чтобы уравнять их количество, в правую часть перед формулой углекислого газа ($CO_2$) необходимо поставить коэффициент $n$.

$C_nH_{2n} + O_2 \rightarrow nCO_2 + H_2O$

3.Уравниваем атомы водорода (H):

В левой части в молекуле циклоалкана содержится $2n$ атомов водорода. В правой части каждая молекула воды ($H_2O$) содержит 2 атома водорода. Следовательно, для баланса необходимо получить $n$ молекул воды ($2n / 2 = n$). Ставим коэффициент $n$ перед формулой воды.

$C_nH_{2n} + O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O$

4.Уравниваем атомы кислорода (O):

Теперь подсчитаем общее количество атомов кислорода в правой части уравнения. В $n$ молекулах $CO_2$ содержится $2 \times n = 2n$ атомов кислорода. В $n$ молекулах $H_2O$ содержится $1 \times n = n$ атомов кислорода. Суммарное число атомов кислорода справа: $2n + n = 3n$.

В левой части кислород представлен молекулами $O_2$. Чтобы получить $3n$ атомов кислорода, необходимо взять $\frac{3n}{2}$ молекул $O_2$. Ставим этот коэффициент перед кислородом.

$C_nH_{2n} + \frac{3n}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O$

Уравнение сбалансировано. Это и есть общее уравнение сгорания циклоалканов. Иногда для удобства избавляются от дробных коэффициентов, умножая все части уравнения на 2. В таком случае уравнение примет вид:

$2C_nH_{2n} + 3nO_2 \rightarrow 2nCO_2 + 2nH_2O$

Ответ: $C_nH_{2n} + \frac{3n}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O$