Номер 10, страница 115 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 11. Первоначальные представления об органических веществах - номер 10, страница 115.

Условие.

10. Составьте молекулярные и структурные формулы этена (этилена) и пропена (пропилена). Сравните их с формулами соответствующих алканов. В ходе каких реакций можно из алкана получить алкен с тем же числом атомов углерода? Составьте уравнения таких реакций для получения этилена и пропилена.

Решение.

Решение 2.

Решение

Составьте молекулярные и структурные формулы этена (этилена) и пропена (пропилена).

Этен (этилен) и пропен (пропилен) относятся к классу непредельных углеводородов — алкенов. Общая формула гомологического ряда алкенов — $C_nH_{2n}$.

1. Этен (этилен). Префикс "эт-" означает, что в молекуле содержится 2 атома углерода ($n=2$).
Молекулярная формула этена: $C_2H_{2 \times 2}$, то есть $C_2H_4$.
Структурная формула этена, показывающая двойную связь между атомами углерода: $CH_2=CH_2$.

2. Пропен (пропилен). Префикс "проп-" означает, что в молекуле содержится 3 атома углерода ($n=3$).
Молекулярная формула пропена: $C_3H_{2 \times 3}$, то есть $C_3H_6$.
Структурная формула пропена: $CH_2=CH-CH_3$.

Ответ: Молекулярная и структурная формулы этена: $C_2H_4$ и $CH_2=CH_2$. Молекулярная и структурная формулы пропена: $C_3H_6$ и $CH_2=CH-CH_3$.

Сравните их с формулами соответствующих алканов.

Алканы — это предельные углеводороды с общей формулой $C_nH_{2n+2}$.

1. Соответствующим алканом для этена ($C_2H_4$) является этан. Его молекулярная формула $C_2H_{2 \times 2 + 2}$, то есть $C_2H_6$. Структурная формула: $CH_3-CH_3$.
Сравнивая этен ($C_2H_4$) и этан ($C_2H_6$), мы видим, что молекула этена содержит на два атома водорода меньше. Это связано с тем, что в молекуле этена присутствует одна двойная связь ($C=C$), в то время как в этане все связи одинарные ($C-C$).

2. Соответствующим алканом для пропена ($C_3H_6$) является пропан. Его молекулярная формула $C_3H_{2 \times 3 + 2}$, то есть $C_3H_8$. Структурная формула: $CH_3-CH_2-CH_3$.
Сравнивая пропен ($C_3H_6$) и пропан ($C_3H_8$), мы также видим, что молекула пропена содержит на два атома водорода меньше, чем молекула пропана, из-за наличия одной двойной связи.

Ответ: Алкены (этен, пропен) отличаются от соответствующих им алканов (этан, пропан) тем, что содержат на два атома водорода меньше. Это различие обусловлено наличием в молекулах алкенов одной двойной углерод-углеродной связи, в то время как в алканах все связи одинарные. Общая формула алкенов $C_nH_{2n}$, а алканов $C_nH_{2n+2}$.

В ходе каких реакций можно из алкана получить алкен с тем же числом атомов углерода?

Алкен с тем же числом атомов углерода можно получить из алкана в ходе реакции дегидрирования. Это реакция отщепления молекулы водорода ($H_2$) от молекулы алкана. Реакция дегидрирования обычно проводится при высокой температуре (400–600 °C) и в присутствии катализаторов (например, $Pt$, $Ni$, $Cr_2O_3$).

Ответ: Из алкана получить алкен с тем же числом атомов углерода можно в ходе реакции дегидрирования (отщепления водорода).

Составьте уравнения таких реакций для получения этилена и пропилена.

1. Получение этилена (этена) из этана. От молекулы этана отщепляется молекула водорода, образуется двойная связь.
Уравнение реакции: $C_2H_6 \xrightarrow{t, kat} C_2H_4 + H_2$
В структурном виде: $CH_3-CH_3 \xrightarrow{t, Ni} CH_2=CH_2 + H_2$

2. Получение пропилена (пропена) из пропана. От молекулы пропана отщепляется молекула водорода.
Уравнение реакции: $C_3H_8 \xrightarrow{t, kat} C_3H_6 + H_2$
В структурном виде: $CH_3-CH_2-CH_3 \xrightarrow{t, Cr_2O_3} CH_2=CH-CH_3 + H_2$

Ответ: Уравнение реакции получения этилена из этана: $C_2H_6 \xrightarrow{t, kat} C_2H_4 + H_2$. Уравнение реакции получения пропилена из пропана: $C_3H_8 \xrightarrow{t, kat} C_3H_6 + H_2$.