Упражнения и задачи для самостоятельной работы
1. Какие вещества называются изомерами? Напишите формулы изомеров пентана и назовите их по международной номенклатуре.
2. Какие соединения называются гомологами? По общей формуле парафинов определите молекулярную формулу двенадцатого и семнадцатого представителей гомологического ряда.
3. Назовите по правилам номенклатуры ИЮПАК следующие соединения:
а) CH3-CH(C2H5)-CH3; б) (CH3)2CН-CH2-CH(C2H5)2.
4. Напишите структурные формулы следующих веществ:
а) 3-этилпентан, б) 2,2-диметилгексан; в) 2,2,3-триметилбутан;
г) 2,2,4-триметилпентан; д) 3,3-диметил-4-этилгептан;
е) 2,3,4,5,6-пентаметилоктан.
5. Найдите ошибки, допущенные в следующих названиях, напишите структурные формулы веществ и правильно назовите их по номенклатуре ИЮПАК:
а) 3-метилбутан; б) 2-этилпентан; в) 3-этилпропан; г) 3-этилпентан;
д) 2,2-диметилгексан; е) 2,2,3-триметилбутан.
6. Сколько первичных (А), вторичных (Б), третичных (В) и четвертичных (Г) атомов углерода содержится в молекуле (ответ дайте в виде численной последовательности АБВГ): CH3−CH(CH3)−CH2−C(CH3)2−СH3.
Назовите это вещество по номенклатуре ИЮПАК.
7. Напишите структурные формулы следующих соединений:
1,2-диметилгексан; 2,5- диметил-4-этилгептан; 2,3,4-триметилоктан.
8. Что такое гомологическая разность? Составьте молекулярные формулы углеводородов в гомологическом ряде метана, содержащих:
а) 15 атомов углерода; б) 36 атомов водорода.
9. Сколько может быть углеводородов, содержащих четвертичный (т.е. имеющий четыре различных заместителя) атом углерода, среди первых семи членов ряда алканов? Составьте структурные формулы этих углеводородов, назовите их.
|
|
|
10. Напишите структурную формулу 2,4,5,5-тетраметил-3-этилоктана. Укажите все первичные, вторичные, третичные и четвертичные углеродные атомы.
11. При помощи каких реакций можно осуществить следующие превращения:
а) CH4 ® CH3Cl ® C2H6 ® C2H5Cl ® C4H10
б) C ® CH4 ®CH3Cl ® C2H6 ® C2H5NO2
12. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Al4C3 ® CH4 ® CH3Cl ® C2H6 ® CO2 ® CO ® CH4
Укажите условия протекания реакций.
13. Напишите механизм для реакции радикального бромирования
н-бутана. Укажите условия, названия стадий, побочные продукты.
14. Вычислите массу гексана, который может быть получен при взаимодействии 1-хлорпропана массой 9,42 г с металлическим натрием массой 3,22 г.
15. На полное сгорание 0,1 моль алкана неизвестного строения израсходовано 11,2 л кислорода (при н.у.). Какова структурная формула алкана?
16. Рассчитайте объём воздуха, который потребуется для сгорания смеси метана объёмом 5,6 л с этаном объёмом 4,48 л. Объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%. Все объёмы указаны в нормальных условиях.
|
|
|
17. При сгорании алкана массой 3,6 г образовался углекислый газ объёмом 5,6 л (н.у.). Рассчитайте объём кислорода, который потребуется для реакции.
18. Взрывоопасная смесь метана с воздухом содержит массовую долю метана от 5 до 15 %. Вычислите массу метана в 1 м3 смеси при минимальном и максимальном взрывных пределах.
19. Какой объём метана выделяется:
| а) при гидролизе 72 г Al4C3; | б) из безводного ацетата натрия массой 8,2 г? |
20. При нагревании йодметана массой 5,68 г с металлическим натрием массой 1,38 г получили этан, объём которого при нормальных условиях составил 358,4 мл. Определите выход продукта реакции.
21. Какой объём раствора с массовой долей гидроксида калия 20 % и плотностью 1,19 г/мл потребуется для поглощения всего оксида углерода (IV), полученного при сжигании пропана объёмом 112 л?
22. Образец технического карбида алюминия массой 16 г обработали избытком воды. Определите объём газа, который получили при этом, если массовая доля примесей в карбиде составляет 10 %, а выход продукта реакции равен 75 %. Объём газа рассчитайте при нормальных условиях.
23. Определите объём воздуха (н.у.) с объёмной долей кислорода 0,21, необходимый для сжигания 60 л (н.у.) смеси пропана и бутана, содержащей
|
|
|
60 % бутана и 40 % пропана по объёму.
24. Из природного газа объёмом 11 л (н.у.) получили 11 г хлорметана. Определите объёмную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 50 %.
25. 31,3 г технического карбида алюминия, содержащего 8 % примесей, обработали избытком воды. Определите выход продуктов реакции, если выделилось 10,75 л газа (н.у.).
26. Какой объём раствора с массовой долей гидроксида натрия 25 % и плотностью 1,19 г/мл потребуется для поглощения всего оксида углерода (IV), полученного при сжигании пропана объемом 112 л.
27. Из природного газа объёмом 40 л (н.у.) получили хлорметан массой 30,3 г. Определите объёмную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 40 % от теоретически возможного.
28. Какой объём хлороформа плотностью 1,5 г/мл можно получить из природного газа объёмом 60 л (н.у.), объёмная доля метана в котором составляет
90 %. Выход хлороформа равен 70 % от теоретически возможного.
29. Рассчитайте объём хлора, который необходим для хлорирования метана объёмом 4,48 л (н.у.) до хлороформа.
30. При сплавлении натриевой соли одноосновной органической кислоты с гидроксидом натрия выделилось 11,2 л (н.у.) газообразного органического соединения, которое при нормальных условиях имеет плотность 1,965 г/л. Рассчитайте массу соли (в г), вступившей в реакцию и определите, какой газ выделился.
|
|
|
31. Какой объём раствора гидроксида натрия концентрацией 0,25 моль/л потребуется для полной нейтрализации продуктов сгорания природного газа, состоящего из 96 % метана, 1 % этана, 1 % пропана и 2 % сероводорода (по объёму)?
32. Определите объём природного газа (который содержит 98 % метана), требуемого для получения 0,644 т муравьиной кислоты методом каталитического окисления.
33. Дихлорпроизводное алкана содержит 5,31 % водорода по массе. Определите молекулярную формулу дихлоралкана. Приведите структурную формулу одного из возможных изомеров и назовите его.
34. Продукты полного сгорания (в избытке кислорода) 10,08 л смеси этана и пропана пропустили через избыток известковой воды. При этом образовалось 120 г осадка. Определить объёмный состав исходной смеси.
35. Какова структурная формула газообразного предельного углеводорода, если 11 г этого газа занимают объём 5,6 л?
НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
АЛКЕНЫ. ДИЕНЫ
АЛКЕНЫ – непредельные (ненасыщенные) углеводороды, молекулы которых содержат одну двойную связь. Общая формула CnH2n.
Номенклатура
Названия этиленовых углеводородов производятся от названия соответствующих предельных углеводородов с заменой окончания "- ан" на
"-ен". Выбирают углеродную цепь, включающую двойную связь (если она не является самой длинной), и нумеруют начиная с того конца, где ближе всего расположена двойная связь. В конце названия ставят цифру, указывающую углеродный атом при двойной связи.
Углеродные атомы, связанные двойной связью, находятся в состоянии sp2- гибридизации.
Изомерия
Для алкенов помимо структурной изомерии характерна пространственная (цис-, транс-) изомерия. Цис-, транс- изомерия обуславливается невозможностью вращения фрагментов молекулы вокруг двойной связи:
Получение
В промышленности алкены получают:
1. Крекингом нефтепродуктов:
2. Дегидрированием алканов:
В лаборатории:
1. Крекингом алканов
2. Дегидрирование алканов
3. Дегидратацией спиртов
Подобные реакции относятся к реакциям элиминирования. Их протекание в большинстве случаев подчиняется правилу Зайцева: при отщеплении (элиминировании) галогеноводорода из молекулы алкилгалогенида водород отщепляется от наименее гидрогенизированного (с наименьшим числом водородных атомов) углеродного атома:
4. Отщепление галогеноводородов при действии спиртовых растворов щелочей на галогеналканы
5. Дегалогенирование галогеналканов
Химические свойства
Для алкенов характерны реакции присоединения:
1. Гидрогалогенирование (по правилу Марковникова): при присоединении водородных соединений к несимметричным алкенам атом водорода присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи
2. Гидратация (по правилу Марковникова)
3. Галогенирование (алкены обесцвечивают бромную воду)
4. Гидрирование
5. Полимеризация
6. Окисление:
а) при мягком окислении: холодный раствор перманганата калия в нейтральной или щелочной среде окисляет алкены с расщеплением двойной связи с образованием диолов.
б) при жёстком окислении: кислый раствор KMnO4 при нагревании окисляет алкены с разрывом молекулы по месту двойной связи. В результате образуются различные кислородосодержащие органические соединения, например:
7. Горение алкенов
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 837; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!