Номер A, страница 228 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

1. Покажите общую формулу алканов:

a) $C_n H_{2n}$;

b) $C_n H_{2n+2}$;

c) $C_n H_{2n+2}$;

d) $C_n H_{2n-2}$.

2. Вместо многоточий вставьте слово и формулу. Алканы – в составе молекулы атомы углерода соединяются между собой только одинарными .... Его общая формула .... Это – .... углеводороды.

3. Назовите производных метана, напишите их формулы, объясните, где они применяются.

4. Определите формулу углеводорода при $n = 8$.

5. Какова формула насыщенного углеводорода, если его плотность по водороду равна 43?

6. Какие из этих соединений являются предельными: $C_6 H_{12}$, $C_2 H_6$, $C_5 H_{10}$, $C_3 H_8$, $C_{10} H_{22}$?

1. Покажите общую формулу алканов:

Общая формула гомологического ряда алканов (предельных, или насыщенных, углеводородов) — $C_nH_{2n+2}$, где $n$ — число атомов углерода в молекуле. Эта формула показывает, что в алканах на каждый атом углерода приходится максимально возможное число атомов водорода.

Рассмотрим предложенные варианты:

a) $C_nH_n$ — не соответствует

b) $C_nH_{2n+2}$ — соответствует общей формуле алканов

c) $C_nH_{2n+1}$ — это формула для алкильного радикала

d) $C_nH_{2n-2}$ — это общая формула алкинов или циклоалкенов

Следовательно, правильный вариант — b).

Ответ: b) $C_nH_{2n+2}$.

2. Вместо многоточий вставьте слово и формулу.

Алканы – это углеводороды, в составе молекул которых атомы углерода соединяются между собой только одинарными связями. Его общая формула $C_nH_{2n+2}$. Это – предельные (или насыщенные) углеводороды.

Ответ: связями; $C_nH_{2n+2}$; предельные (или насыщенные).

3. Назовите производных метана, напишите их формулы, объясните, где они применяются.

Производные метана ($CH_4$) образуются при замещении одного или нескольких атомов водорода на другие атомы или группы атомов. Важными являются галогенпроизводные метана.

• Хлорметан (метилхлорид), формула $CH_3Cl$. Бесцветный газ. Применяется в органическом синтезе для введения метильной группы, ранее использовался как хладагент.

• Дихлорметан (метиленхлорид), формула $CH_2Cl_2$. Бесцветная летучая жидкость с характерным запахом. Широко используется как растворитель для красок, лаков, а также в пищевой промышленности для экстракции (например, для удаления кофеина из кофе).

• Трихлорметан (хлороформ), формула $CHCl_3$. Бесцветная летучая жидкость. Ранее применялся в медицине для ингаляционного наркоза. Сегодня используется в основном как растворитель и сырье для производства фреонов.

• Тетрахлорметан (четыреххлористый углерод), формула $CCl_4$. Бесцветная ядовитая жидкость. Раньше использовался в огнетушителях и как растворитель для химчистки, но из-за токсичности и разрушения озонового слоя его применение сильно ограничено.

Ответ: Примеры производных метана: хлорметан ($CH_3Cl$), дихлорметан ($CH_2Cl_2$), трихлорметан ($CHCl_3$). Они применяются в качестве растворителей, хладагентов и сырья в химической промышленности.

4. Определите формулу углеводорода при n = 8.

Для определения формулы углеводорода необходимо знать, к какому классу он относится. Предполагая, что речь идет об алканах (предельных углеводородах), как и в предыдущих заданиях, воспользуемся общей формулой алканов: $C_nH_{2n+2}$.

Подставим значение $n = 8$ в общую формулу:

Число атомов углерода: $C = n = 8$.

Число атомов водорода: $H = 2n + 2 = 2 \cdot 8 + 2 = 16 + 2 = 18$.

Таким образом, формула углеводорода — $C_8H_{18}$. Этот углеводород называется октан.

Ответ: $C_8H_{18}$.

5. Какова формула насыщенного углеводорода, если его плотность по водороду равна 43?

Дано:

Насыщенный углеводород

Плотность по водороду, $D_{H_2} = 43$

Найти:

Молекулярная формула углеводорода — ?

Решение:

1. Плотность по водороду ($D_{H_2}$) связана с молярной массой вещества ($M$) соотношением: $M = D_{H_2} \cdot M(H_2)$.

2. Молярная масса молекулярного водорода $M(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль.

3. Вычислим молярную массу искомого углеводорода ($M_{ув}$):

$M_{ув} = 43 \cdot 2 \text{ г/моль} = 86 \text{ г/моль}$.

4. Насыщенные углеводороды (алканы) имеют общую формулу $C_nH_{2n+2}$.

5. Молярная масса алкана выражается через $n$ следующим образом (принимая атомные массы $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$):

$M(C_nH_{2n+2}) = 12 \cdot n + 1 \cdot (2n+2) = 12n + 2n + 2 = 14n + 2$.

6. Приравняем два выражения для молярной массы и решим уравнение относительно $n$:

$14n + 2 = 86$

$14n = 84$

$n = \frac{84}{14} = 6$.

7. Зная $n=6$, находим формулу углеводорода: $C_6H_{2 \cdot 6 + 2} = C_6H_{14}$. Это гексан.

Ответ: $C_6H_{14}$.

6. Какие из этих соединений являются предельными?

Предельные (насыщенные) углеводороды, или алканы, имеют общую формулу $C_nH_{2n+2}$. Проверим каждое из предложенных соединений на соответствие этой формуле.

• $C_6H_{12}$: для $n=6$, $2n+2 = 14$. $12 \ne 14$, не является предельным.

• $C_5H_{10}$: для $n=5$, $2n+2 = 12$. $10 \ne 12$, не является предельным.

• $C_7H_{16}$: для $n=7$, $2n+2 = 16$. $16 = 16$, является предельным (гептан).

• $C_3H_8$: для $n=3$, $2n+2 = 8$. $8 = 8$, является предельным (пропан).

• $C_4H_8$: для $n=4$, $2n+2 = 10$. $8 \ne 10$, не является предельным.

• $C_{10}H_{22}$: для $n=10$, $2n+2 = 22$. $22 = 22$, является предельным (декан).

Ответ: Предельными являются соединения: $C_7H_{16}$, $C_3H_8$, $C_{10}H_{22}$.