Номер 3, страница 56 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3. При взаимодействии 0,28 г алкена с бромом получилось 1,88 г продукта реакции. Какой алкен участвовал в реакции?

Ответ: $C_2H_4$

3. Дано:

$m(алкена) = 0,28$ г

$m(продукта) = 1,88$ г

Найти:

Формула алкена - ?

Решение:

Алкены — это непредельные углеводороды с общей формулой $C_n H_{2n}$. Они вступают в реакцию присоединения с бромом ($Br_2$) по месту двойной связи. Уравнение реакции в общем виде:

$C_n H_{2n} + Br_2 \rightarrow C_n H_{2n} Br_2$

Продуктом реакции является дибромалкан ($C_n H_{2n} Br_2$).

На основании закона сохранения массы веществ масса вступивших в реакцию реагентов равна массе образовавшихся продуктов:

$m(алкена) + m(Br_2) = m(продукта)$

Из этого соотношения можно найти массу брома, которая прореагировала с алкеном:

$m(Br_2) = m(продукта) - m(алкена) = 1,88 \text{ г} - 0,28 \text{ г} = 1,60 \text{ г}$

Далее, найдём количество вещества (число моль) прореагировавшего брома. Для этого нам нужна молярная масса брома $Br_2$. Атомная масса брома $A_r(Br) \approx 80$ г/моль.

$M(Br_2) = 2 \times A_r(Br) = 2 \times 80 = 160$ г/моль.

Количество вещества брома:

$\nu(Br_2) = \frac{m(Br_2)}{M(Br_2)} = \frac{1,60 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0,01$ моль.

Из уравнения реакции видно, что алкен и бром реагируют в мольном соотношении 1:1. Это означает, что количество вещества алкена равно количеству вещества брома:

$\nu(C_n H_{2n}) = \nu(Br_2) = 0,01$ моль.

Зная массу и количество вещества алкена, мы можем вычислить его молярную массу:

$M(C_n H_{2n}) = \frac{m(C_n H_{2n})}{\nu(C_n H_{2n})} = \frac{0,28 \text{ г}}{0,01 \text{ моль}} = 28$ г/моль.

Молярная масса алкена также может быть выражена через его общую формулу $C_n H_{2n}$, где $A_r(C) = 12$ г/моль и $A_r(H) = 1$ г/моль:

$M(C_n H_{2n}) = n \times A_r(C) + 2n \times A_r(H) = 12n + 2n = 14n$.

Теперь приравняем два полученных выражения для молярной массы и найдем значение $\text{n}$:

$14n = 28$

$n = \frac{28}{14} = 2$

Таким образом, в молекуле исходного алкена содержится 2 атома углерода. Его химическая формула: $C_2 H_{2 \times 2}$ или $C_2 H_4$. Это вещество называется этен (или этилен).

Ответ: $C_2 H_4$.