Номер 14, страница 172 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 29. Химические свойства алкенов. Глава 3. Углеводороды - номер 14, страница 172.

Условие.

14. Одно и то же количество алкена при реакции с бромом даёт 4,04 г продукта, а с хлором — 2,26 г продукта. Определите алкен.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{продукта с бромом}) = 4,04 \text{ г}$

$m(\text{продукта с хлором}) = 2,26 \text{ г}$

Найти:

Формулу алкена.

Решение:

Общая формула алкенов – $C_nH_{2n}$. Алкены вступают в реакции присоединения с галогенами.

1. Уравнение реакции алкена с бромом:

$C_nH_{2n} + Br_2 \rightarrow C_nH_{2n}Br_2$

2. Уравнение реакции алкена с хлором:

$C_nH_{2n} + Cl_2 \rightarrow C_nH_{2n}Cl_2$

По условию задачи, в обеих реакциях участвует одно и то же количество вещества алкена. Обозначим это количество как $v$. Согласно стехиометрии уравнений, количество вещества продуктов реакции также будет равно $v$.

$v(C_nH_{2n}) = v(C_nH_{2n}Br_2) = v(C_nH_{2n}Cl_2)$

Количество вещества ($v$) можно выразить через массу ($m$) и молярную массу ($M$) по формуле $v = m/M$. Следовательно, мы можем приравнять количество вещества дибромпроизводного и дихлорпроизводного:

$\frac{m(C_nH_{2n}Br_2)}{M(C_nH_{2n}Br_2)} = \frac{m(C_nH_{2n}Cl_2)}{M(C_nH_{2n}Cl_2)}$

Выразим молярные массы продуктов через $n$, используя относительные атомные массы: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Br) = 80$, $Ar(Cl) = 35.5$.

Молярная масса алкена: $M(C_nH_{2n}) = 12 \cdot n + 1 \cdot 2n = 14n$ г/моль.

Молярная масса дибромпроизводного: $M(C_nH_{2n}Br_2) = 14n + 2 \cdot 80 = 14n + 160$ г/моль.

Молярная масса дихлорпроизводного: $M(C_nH_{2n}Cl_2) = 14n + 2 \cdot 35.5 = 14n + 71$ г/моль.

Подставим известные массы и выражения для молярных масс в наше уравнение:

$\frac{4.04}{14n + 160} = \frac{2.26}{14n + 71}$

Решим это уравнение относительно $n$:

$4.04 \cdot (14n + 71) = 2.26 \cdot (14n + 160)$

$56.56n + 286.84 = 31.64n + 361.6$

$56.56n - 31.64n = 361.6 - 286.84$

$24.92n = 74.76$

$n = \frac{74.76}{24.92}$

$n = 3$

Следовательно, формула искомого алкена $C_3H_{2 \cdot 3}$, то есть $C_3H_6$. Это пропен.

Ответ: искомый алкен – пропен ($C_3H_6$).