Страница 198 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2023 - 2025

Уровень обучения: углублённый

Цвет обложки: белый, зелёный с радугой

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 10 классе

Cтраница 198

ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198
№9 (с. 198)
Условие. №9 (с. 198)
скриншот условия
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 9, Условие

9. Пользуясь общей формулой гомологического ряда бензола, определите молекулярные формулы следующих углеводородов.

а) $CH_3$

$H_3C$

$CH_3$

$H_3C$

$CH_3$

$CH_3$

б) $CH(CH_3)_2$

$H_3C$

$CH_2CH_2CH_3$

Решение. №9 (с. 198)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 9, Решение
Решение 2. №9 (с. 198)

Общая формула гомологического ряда бензола (аренов) — $C_n H_{2n-6}$, где $n$ — это общее число атомов углерода в молекуле, и $n \ge 6$. Чтобы определить молекулярную формулу для представленных углеводородов, необходимо для каждого из них сначала вычислить общее число атомов углерода ($n$), а затем, используя это значение, найти число атомов водорода по общей формуле.

а) Решение

В представленной структуре (гексаметилбензол) есть бензольное кольцо, которое состоит из 6 атомов углерода. К этому кольцу присоединены шесть заместителей — метильных групп ($-CH_3$). Каждая метильная группа содержит 1 атом углерода.

Посчитаем общее число атомов углерода ($n$) в молекуле:

$n = 6 \text{ (атомы C в кольце)} + 6 \times 1 \text{ (атомы C в метильных группах)} = 12$

Теперь, зная, что $n=12$, подставим это значение в общую формулу гомологического ряда бензола $C_n H_{2n-6}$ для определения числа атомов водорода:

Число атомов H = $2n - 6 = 2 \times 12 - 6 = 24 - 6 = 18$

Таким образом, молекулярная формула данного углеводорода — $C_{12}H_{18}$.

Ответ: $C_{12}H_{18}$

б) Решение

В этой молекуле бензольное кольцо (6 атомов углерода) соединено с тремя различными алкильными заместителями. Посчитаем атомы углерода в каждом из них:

- Изопропильная группа ($-CH(CH_3)_2$) содержит $1 + 2 = 3$ атома углерода.

- Метильная группа ($-CH_3$) содержит 1 атом углерода.

- Пропильная группа ($-CH_2CH_2CH_3$) содержит 3 атома углерода.

Теперь найдем общее число атомов углерода ($n$) в молекуле:

$n = 6 \text{ (в кольце)} + 3 \text{ (в изопропиле)} + 1 \text{ (в метиле)} + 3 \text{ (в пропиле)} = 13$

Подставим значение $n=13$ в общую формулу $C_n H_{2n-6}$ для нахождения числа атомов водорода:

Число атомов H = $2n - 6 = 2 \times 13 - 6 = 26 - 6 = 20$

Следовательно, молекулярная формула этого углеводорода — $C_{13}H_{20}$.

Ответ: $C_{13}H_{20}$

№10 (с. 198)
Условие. №10 (с. 198)
скриншот условия
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 10, Условие

10. Определите молекулярные формулы следующих углеводородов, содержащих несколько бензольных колец.

а) Молекулярная формула: $C_{10}H_8$

б) Молекулярная формула: $C_{12}H_{10}$

в) Молекулярная формула: $C_{16}H_{10}$

г) Молекулярная формула: $C_{14}H_{10}$

Решение. №10 (с. 198)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 10, Решение
Решение 2. №10 (с. 198)

а) Дано:
Cкелетная формула нафталина (два конденсированных бензольных кольца).

Найти:
Молекулярную формулу соединения.

Решение:
Для определения молекулярной формулы необходимо подсчитать количество атомов углерода (C) и водорода (H) в представленной структуре.
Подсчет атомов углерода (C): В скелетных формулах каждый угол (вершина) и конец линии обозначает атом углерода. В данной структуре 10 вершин (8 на периферии и 2 общих для двух колец). Следовательно, в молекуле 10 атомов углерода.
Подсчет атомов водорода (H): Атом углерода в органических соединениях четырехвалентен. В ароматических системах каждый атом углерода стремится образовать 4 связи.
8 атомов углерода находятся на периферии молекулы. Каждый из них связан с двумя другими атомами углерода и участвует в системе двойных связей. Для достижения валентности IV им необходим еще один атом — водород. Итого 8 атомов водорода.
2 атома углерода являются общими для двух колец (мостиковыми). Каждый из них уже связан с тремя другими атомами углерода и участвует в ароматической системе, полностью используя свою валентность. Поэтому с ними атомы водорода не связаны.
Суммируя, получаем 8 атомов водорода.
Таким образом, молекулярная формула нафталина — $C_{10}H_8$.

Ответ: $C_{10}H_8$

б) Дано:
Cкелетная формула бифенила (два бензольных кольца, соединенных простой связью).

Найти:
Молекулярную формулу соединения.

Решение:
Подсчитаем количество атомов углерода и водорода.
Подсчет атомов углерода (C): Структура состоит из двух бензольных колец, в каждом из которых по 6 атомов углерода. Общее число атомов углерода: $6 + 6 = 12$.
Подсчет атомов водорода (H): Каждое бензольное кольцо ($C_6H_6$) для соединения с другим кольцом теряет один атом водорода, который замещается на C-C связь. Таким образом, каждое кольцо представляет собой фенильную группу $C_6H_5$.
В молекуле 10 периферических атомов углерода. Каждый из них связан с двумя другими атомами углерода, и ему требуется один атом водорода для насыщения валентности. Это дает 10 атомов H.
2 атома углерода, образующие связь между кольцами, связаны с тремя другими атомами углерода (два в своем кольце и один в соседнем), и их валентность насыщена. Атомов водорода у них нет.
Общее число атомов водорода: $5 + 5 = 10$.
Молекулярная формула соединения: $C_{12}H_{10}$.

Ответ: $C_{12}H_{10}$

в) Дано:
Cкелетная формула коронена.

Найти:
Молекулярную формулу соединения.

Решение:
Определим число атомов углерода и водорода в молекуле.
Подсчет атомов углерода (C): Подсчитаем все вершины в структуре. Молекула имеет 12 вершин на внешнем периметре и 12 вершин внутри структуры (6 в центральном кольце и 6 мостиковых). Общее число атомов углерода: $12 + 12 = 24$.
Подсчет атомов водорода (H): Атомы водорода могут быть присоединены только к тем атомам углерода, валентность которых не насыщена связями с другими атомами углерода.
12 атомов углерода на внешнем периметре связаны с двумя другими атомами углерода. Каждому из них для полной валентности требуется по одному атому водорода. Это дает 12 атомов H.
12 внутренних атомов углерода связаны с тремя другими атомами углерода. Их валентность насыщена, и атомов водорода у них нет.
Общее число атомов водорода: $12 + 0 = 12$.
Молекулярная формула коронена: $C_{24}H_{12}$.

Ответ: $C_{24}H_{12}$

г) Дано:
Cкелетная формула трифенилена.

Найти:
Молекулярную формулу соединения.

Решение:
Определим число атомов углерода и водорода.
Подсчет атомов углерода (C): Подсчитаем все вершины в структуре. Молекула имеет 12 вершин на внешнем периметре и 6 вершин внутри структуры. Общее число атомов углерода: $12 + 6 = 18$.
Подсчет атомов водорода (H):
12 атомов углерода на внешнем периметре связаны с двумя другими атомами углерода. Каждому из них для полной валентности требуется по одному атому водорода. Это дает 12 атомов H.
6 внутренних атомов углерода связаны с тремя другими атомами углерода, их валентность насыщена, и они не имеют атомов водорода.
Общее число атомов водорода: $12 + 0 = 12$.
Молекулярная формула трифенилена: $C_{18}H_{12}$.

Ответ: $C_{18}H_{12}$

№11 (с. 198)
Условие. №11 (с. 198)
скриншот условия
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 11, Условие

11. Определите молекулярную формулу гомолога бензола, пары которого в три раза тяжелее пропина при одинаковых условиях.

Решение. №11 (с. 198)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 11, Решение
Решение 2. №11 (с. 198)

Дано:

Относительная плотность паров гомолога бензола по пропину $D_{пропин}(гомолог) = 3$

Найти:

Молекулярную формулу гомолога бензола - ?

Решение:

По определению, относительная плотность одного газа по другому — это отношение их молярных или молекулярных масс. Условие "пары которого в три раза тяжелее пропина" означает, что относительная плотность паров гомолога бензола по пропину равна 3.

$D_{пропин}(гомолог) = \frac{M(гомолог)}{M(пропин)} = 3$

1. Сначала определим молярную массу пропина. Химическая формула пропина — $C_3H_4$.

Молярная масса пропина $M(C_3H_4)$ равна сумме атомных масс всех атомов в молекуле. Используем относительные атомные массы: $A_r(C) = 12$, $A_r(H) = 1$.

$M(C_3H_4) = 3 \cdot A_r(C) + 4 \cdot A_r(H) = 3 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 36 + 4 = 40$ г/моль.

2. Теперь, зная молярную массу пропина и относительную плотность, найдем молярную массу искомого гомолога бензола $M(гомолог)$.

$M(гомолог) = D_{пропин}(гомолог) \cdot M(пропин) = 3 \cdot 40 = 120$ г/моль.

3. Гомологи бензола (арены) имеют общую формулу $C_nH_{2n-6}$, где $n$ — число атомов углерода ($n \ge 6$).

Выразим молярную массу вещества через эту общую формулу:

$M(C_nH_{2n-6}) = n \cdot A_r(C) + (2n - 6) \cdot A_r(H) = 12n + 1 \cdot (2n-6) = 12n + 2n - 6 = 14n - 6$.

4. Мы знаем, что молярная масса гомолога равна 120 г/моль. Приравняем это значение к выражению молярной массы через $n$ и решим уравнение:

$14n - 6 = 120$

$14n = 120 + 6$

$14n = 126$

$n = \frac{126}{14}$

$n = 9$

5. Найденное значение $n=9$ соответствует условию $n \ge 6$. Подставим $n=9$ в общую формулу, чтобы найти молекулярную формулу гомолога:

$C_9H_{2 \cdot 9 - 6} = C_9H_{18 - 6} = C_9H_{12}$.

Ответ: Молекулярная формула гомолога бензола — $C_9H_{12}$.

№12 (с. 198)
Условие. №12 (с. 198)
скриншот условия
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 12, Условие

12. Сколько может существовать изомерных:

а) диметилбензолов;

б) триметилбензолов;

в) тетраметилбензолов;

г) пентаметилбензолов;

д) гексаметилбензолов?

Решение. №12 (с. 198)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 198, номер 12, Решение
Решение 2. №12 (с. 198)

а) диметилбензолов

Решение:
Изомеры диметилбензола (также известные как ксилолы) отличаются взаимным расположением двух метильных групп ($-CH_3$) в бензольном кольце. Бензольное кольцо представляет собой шестичленный цикл. Если зафиксировать положение одной метильной группы у первого атома углерода (C1), то вторая группа может занимать три различных положения, что приводит к трем изомерам:
1. 1,2-диметилбензол, или орто-ксилол (о-ксилол).
2. 1,3-диметилбензол, или мета-ксилол (м-ксилол).
3. 1,4-диметилбензол, или пара-ксилол (п-ксилол).
Положения 5 и 6 эквивалентны положениям 3 и 2 соответственно из-за симметрии бензольного кольца. Таким образом, всего существует 3 изомера.
Ответ: 3.

б) триметилбензолов

Решение:
Для триметилбензола необходимо расположить три метильные группы в бензольном кольце. Существует три уникальные комбинации расположения заместителей:
1. 1,2,3-триметилбензол (вицинальный триметилбензол).
2. 1,2,4-триметилбензол (асимметричный триметилбензол).
3. 1,3,5-триметилбензол (симметричный триметилбензол, или мезитилен).
Все остальные комбинации положений (например, 1,2,5- или 1,3,4-) будут эквивалентны одной из трех перечисленных структур при повороте молекулы или ином выборе начала нумерации атомов в кольце. Следовательно, существует три изомера.
Ответ: 3.

в) тетраметилбензолов

Решение:
В молекуле тетраметилбензола четыре из шести атомов водорода в бензольном кольце замещены на метильные группы. Это означает, что в кольце остаются два незамещенных атома углерода, связанных с атомами водорода. Задача определения числа изомеров тетраметилбензола эквивалентна задаче определения числа возможных взаимных расположений этих двух атомов водорода. Эта задача, в свою очередь, аналогична определению числа изомеров диметилбензола. Существует три варианта взаимного расположения двух одинаковых групп в бензольном кольце, что приводит к трем изомерам тетраметилбензола:
1. 1,2,3,4-тетраметилбензол (атомы водорода находятся в положениях 5 и 6, что соответствует орто-расположению).
2. 1,2,3,5-тетраметилбензол (атомы водорода находятся в положениях 4 и 6, что соответствует мета-расположению).
3. 1,2,4,5-тетраметилбензол (атомы водорода находятся в положениях 3 и 6, что соответствует пара-расположению).
Следовательно, существует три изомера.
Ответ: 3.

г) пентаметилбензолов

Решение:
В молекуле пентаметилбензола пять из шести атомов водорода замещены на метильные группы. Это означает, что в бензольном кольце остается только один незамещенный атом углерода, связанный с атомом водорода. Так как все шесть положений в исходном бензольном кольце эквивалентны, положение этого единственного атома водорода (и, соответственно, единственного незамещенного места) не приводит к образованию разных изомеров. Любое его положение будет описывать одну и ту же молекулу, которую можно совместить с любой другой путем вращения. Таким образом, существует только один изомер — 1,2,3,4,5-пентаметилбензол.
Ответ: 1.

д) гексаметилбензолов

Решение:
В молекуле гексаметилбензола все шесть атомов водорода в бензольном кольце замещены на метильные группы. Все шесть положений заняты одинаковыми заместителями. Существует только один способ такого расположения, поэтому гексаметилбензол существует в виде единственного соединения и не имеет изомеров положения.
Ответ: 1.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться