Номер 2, страница 181 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 8. Первоначальные представления об органических веществах. Параграф 52. Предельные (насыщенные) углеводороды. Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 181.

Условие.

● С какими углеводородами вы встречались в быту? Охарактеризуйте их свойства.

Решение.

Решение 2.

В быту мы постоянно сталкиваемся с различными углеводородами, которые служат топливом, материалами и компонентами различных средств. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Метан

Метан ($CH_4$) — простейший представитель класса алканов, основной компонент природного газа (до 98%), который используется в газовых плитах и для отопления домов.

Физические свойства:

• В обычных условиях это газ без цвета и запаха. Характерный «запах газа» ему придают специально добавляемые вещества — одоранты (например, меркаптаны) — для своевременного обнаружения утечек.
• Легче воздуха примерно в 1.8 раза, поэтому при утечке скапливается в верхней части помещения.
• Плохо растворим в воде.
• Температура кипения: $-161.6 \text{ °C}$.

Химические свойства:

• Основное свойство, используемое в быту, — горючесть. При сгорании в избытке кислорода метан выделяет большое количество тепла, образуя углекислый газ и воду.
• Уравнение реакции горения: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + Q$
• Смеси метана с воздухом в концентрации от 4.4% до 17% взрывоопасны.

Ответ: Метан ($CH_4$) — основной компонент природного газа, используемый для приготовления пищи и отопления. Это бесцветный газ без запаха, легче воздуха, который при сгорании выделяет большое количество тепла.

Пропан и бутан

Пропан ($C_3H_8$) и бутан ($C_4H_{10}$) — газы, которые при небольшом давлении легко сжижаются. Их смесь, называемая сжиженным углеводородным газом (СУГ), используется в газовых баллонах для дач, туристических горелок, зажигалок и как автомобильное топливо.

Физические свойства:

• Бесцветные газы с характерным запахом (также с добавлением одорантов).
• Тяжелее воздуха (пропан примерно в 1.5 раза, бутан — в 2 раза), поэтому при утечке скапливаются в низких местах, что делает их более опасными, чем метан.
• Легко переходят в жидкое состояние при комнатной температуре и небольшом повышении давления, что удобно для хранения и транспортировки.

Химические свойства:

• Как и метан, являются горючими газами. Горят с выделением большого количества тепла.
• Уравнение реакции горения пропана: $C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O + Q$
• Уравнение реакции горения бутана: $2C_4H_{10} + 13O_2 \rightarrow 8CO_2 + 10H_2O + Q$

Ответ: Пропан-бутановая смесь — сжиженный газ, используемый в баллонах и зажигалках. Это газы тяжелее воздуха, которые легко сжижаются под давлением и являются эффективным горючим.

Парафин

Парафин — это смесь твердых углеводородов (алканов), как правило, с числом атомов углерода от 18 до 35 ($C_n H_{2n+2}$, где $n \ge 18$). Основное его применение в быту — изготовление свечей.

Физические свойства:

• Воскоподобное вещество белого цвета без запаха и вкуса.
• Нерастворим в воде, но растворяется в органических растворителях (например, в бензине).
• Плотность около $0.9 \text{ г/см}^3$, то есть он легче воды.
• Температура плавления обычно в диапазоне от 45 до 65 °C.

Химические свойства:

• Парафины достаточно инертны химически, не реагируют со щелочами и кислотами.
• Основное свойство — способность гореть. В свече расплавленный парафин поднимается по фитилю, испаряется и сгорает, давая свет и тепло.
• Продукты полного сгорания — углекислый газ и вода.

Ответ: Парафин — смесь твердых алканов, из которой делают свечи. Это белое воскообразное вещество, нерастворимое в воде, которое плавится при нагревании и горит, являясь источником света.

Бензин

Бензин — это сложная смесь легких углеводородов (в основном от $C_5$ до $C_{12}$), получаемая при перегонке нефти. Главное его применение — топливо для двигателей внутреннего сгорания.

Физические свойства:

• Прозрачная, бесцветная или слегка желтоватая летучая жидкость с характерным запахом.
• Практически нерастворим в воде, но хорошо растворяет жиры, масла, каучук.
• Плотность около $0.71–0.77 \text{ г/см}^3$, легче воды.
• Легко испаряется, его пары тяжелее воздуха.

Химические свойства:

• Обладает высокой горючестью. Пары бензина в смеси с воздухом легко воспламеняются и могут взрываться.
• Сгорание бензина в двигателе автомобиля обеспечивает энергию для его движения. Процесс горения описывается сложной серией реакций, но в общем виде для одного из его компонентов, октана ($C_8H_{18}$), реакция выглядит так:
• $2C_8H_{18} + 25O_2 \rightarrow 16CO_2 + 18H_2O + Q$

Ответ: Бензин — это горючая смесь жидких углеводородов, используемая как топливо для автомобилей. Это летучая жидкость с резким запахом, легче воды, пары которой взрывоопасны.