Номер 1, страница 28 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

2.1. Какие органические соединения относят к классу алканов? Какова их общая формула? Составьте в общем виде уравнение реакции горения алкана в избытке кислорода.

К классу алканов относят ациклические (не содержащие циклов) углеводороды, в молекулах которых атомы углерода соединены между собой только одинарными (простыми) связями. Поскольку все валентности атомов углерода максимально насыщены атомами водорода, алканы также называют насыщенными углеводородами или парафинами. Атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии $sp^3$-гибридизации.

Общая формула гомологического ряда алканов, отражающая их состав, выглядит так: $C_n H_{2n+2}$, где $n$ — это число атомов углерода в молекуле ($n \ge 1$).

При горении любого органического вещества в избытке кислорода происходит его полное окисление до углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$). Уравнение реакции горения алкана в общем виде можно составить, сбалансировав количество атомов каждого элемента в левой и правой частях:

$C_n H_{2n+2} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

1. Уравниваем атомы углерода: слева $n$ атомов, значит, справа ставим коэффициент $n$ перед $CO_2$.
$C_n H_{2n+2} + O_2 \rightarrow n CO_2 + H_2O$

2. Уравниваем атомы водорода: слева $2n+2$ атома, значит, справа ставим коэффициент $n+1$ перед $H_2O$.
$C_n H_{2n+2} + O_2 \rightarrow n CO_2 + (n+1) H_2O$

3. Уравниваем атомы кислорода: справа в $n CO_2$ содержится $2n$ атомов кислорода, а в $(n+1) H_2O$ — $n+1$ атом. Всего справа $2n + n + 1 = 3n+1$ атом кислорода. Следовательно, перед $O_2$ слева ставим коэффициент $\frac{3n+1}{2}$.

Итоговое уравнение реакции горения алкана в общем виде:

$C_n H_{2n+2} + \frac{3n+1}{2} O_2 \rightarrow n CO_2 + (n+1) H_2O$

Ответ: К классу алканов относят насыщенные ациклические углеводороды, в которых атомы углерода соединены между собой только одинарными связями. Их общая формула: $C_n H_{2n+2}$. Уравнение реакции горения алкана в избытке кислорода в общем виде: $C_n H_{2n+2} + \frac{3n+1}{2} O_2 \rightarrow n CO_2 + (n+1) H_2O$.