Химия органика задача на смесь Газообразную cмесь общей массой 20,66 г, состоящую из алкана, циклоалкана и алкина с одинаковым числом атомов углерода, последовательно пропустили через склянку с раствором гидроксида диамминсеребра и склянку с бромной водой. В первой склянке образовалось 14,7 г осадка, а масса второй склянки увеличилась на 10,5 г. Непоглощенный газ сожгли, при этом образовалось 9,41 л (н.у.) углекислого газа. Вычислите массу (в граммах) алкина в исходной смеси.
Общая масса смеси: m<em>общ=m</em>алкан+m<em>циклоалкан+m</em>алкин=20,66 г
m<em>{\text{общ}} = m</em>{\text{алкан}} + m<em>{\text{циклоалкан}} + m</em>{\text{алкин}} = 20,66 \, \text{г} m<em>общ=m</em>алкан+m<em>циклоалкан+m</em>алкин=20,66г
Проход через гидроксид диамминсеребра:
Из условия задачи известно, что образовался 14.7 г осадка. Осадок – это серебро AgAgAg, которое образуется при реакции с алкином. Равнение реакции: C<em>nH</em>2n−2+2Ag(NH3)2OH→C<em>nH</em>2n+2Ag+продукты
C<em>nH</em>{2n-2} + 2Ag(NH_3)_2OH \rightarrow C<em>nH</em>{2n} + 2Ag + \text{продукты} C<em>nH</em>2n−2+2Ag(NH3)2OH→C<em>nH</em>2n+2Ag+продукты
Молярная масса серебра AgAgAg = 107,87 г/моль. Следовательно, количество образовавшегося серебра: nAg=14.7 г107.87 г/моль≈0.136 моль
n_{Ag} = \frac{14.7 \, \text{г}}{107.87 \, \text{г/моль}} \approx 0.136 \, \text{моль} nAg=107.87г/моль14.7г≈0.136моль
Так как 2 моль Ag образуется из 1 моля алкина, то количество молей алкина: nалкин=0.1362≈0.068 моль
n_{\text{алкин}} = \frac{0.136}{2} \approx 0.068 \, \text{моль} nалкин=20.136≈0.068моль
Проход через бромную воду:
Здесь идет реакция с алканом и циклоалканом. Из условия задачи указано, что масса увеличилась на 10.5 г, что указывает на то, что количество брома, поглощенного смесью, соответствует образованию бромированных производных.
Сжигание газа:
На выходе образовалось 9.41 л углекислого газа прин.у.1мользанимает22.4лпри н.у. 1 моль занимает 22.4 лприн.у.1мользанимает22.4л, следовательно: nCO2=9.41 л22.4 л/моль≈0.420 моль
n_{CO_2} = \frac{9.41 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.420 \, \text{моль} nCO2=22.4л/моль9.41л≈0.420моль
Это количество углекислого газа соответствует количеству сожженных углеводородов из смеси.
Запись уравнения:
В процессе горения углеводов вданномслучаеалканаициклоалканав данном случае алкана и циклоалканавданномслучаеалканаициклоалкана образуется углекислый газ и вода. Обозначим: n<em>алкан+n</em>циклоалкан=n<em>углеводороды=n</em>CO2
n<em>{\text{алкан}} + n</em>{\text{циклоалкан}} = n<em>{\text{углеводороды}} = n</em>{CO_2} n<em>алкан+n</em>циклоалкан=n<em>углеводороды=n</em>CO2
Заметим, что общее количество углерода обеспечит 0.420 моль CO2. Возможно, эти 0.420 моль угля обеспечиваются как алканами так и циклоалканами.
Таким образом, определив все массы, можем найти массу алкина.
Подсчет массы алкина:
Известно, что: m<em>алкин=n</em>алкин⋅M<em>алкин
m<em>{\text{алкин}} = n</em>{\text{алкин}} \cdot M<em>{\text{алкин}} m<em>алкин=n</em>алкин⋅M<em>алкин
Где молярная масса алкина M</em>алкин=12n+(2n−2)=12n+2n−2=14n−2 M</em>{\text{алкин}} = 12n + (2n - 2) = 12n + 2n - 2 = 14n - 2M</em>алкин=12n+(2n−2)=12n+2n−2=14n−2. Таким образом масса компонента равна: mалкин=0.068⋅(14n−2)
m_{\text{алкин}} = 0.068 \cdot (14n-2) mалкин=0.068⋅(14n−2)
Сравнивая значения, мы можем доработать уравнения и подставив численные значения, получим точки на графике. В итоге следует, чтобы получить ответ о массе алкина, нужно подставить соответствующие n n n и решить ранее составленные уравнения.
Массу алкина в данной задаче получится либо экспериментальным путем, либо расчетом масс сучетомихобщеймассыс учетом их общей массысучетомихобщеймассы. В данном контексте данное решение вытекает из всех представленных характеристик.
Итак, если упрощать, мы можем получить массу алкина в разграниченных параметрах, что дает:
mалкин m_{\text{алкин}} mалкин = ___ послезавершенияконечнопосле завершения конечнопослезавершенияконечно
Для решения задачи нужно провести некоторые вычисления и анализ данных.
Обозначим числа атомов углерода в соединениях как n n n. Тогда массы газов, участвующих в реакции, можно выразить через n n n.
Состав смеси:
Алкан: C<em>nH</em>2n+2 C<em>nH</em>{2n+2} C<em>nH</em>2n+2Циклоалкан: C<em>nH</em>2n C<em>nH</em>{2n} C<em>nH</em>2nАлкин: C<em>nH</em>2n−2 C<em>nH</em>{2n-2} C<em>nH</em>2n−2Общая масса смеси:
m<em>общ=m</em>алкан+m<em>циклоалкан+m</em>алкин=20,66 г m<em>{\text{общ}} = m</em>{\text{алкан}} + m<em>{\text{циклоалкан}} + m</em>{\text{алкин}} = 20,66 \, \text{г}
m<em>общ=m</em>алкан+m<em>циклоалкан+m</em>алкин=20,66г
Проход через гидроксид диамминсеребра: Из условия задачи известно, что образовался 14.7 г осадка. Осадок – это серебро AgAgAg, которое образуется при реакции с алкином. Равнение реакции:
C<em>nH</em>2n−2+2Ag(NH3)2OH→C<em>nH</em>2n+2Ag+продукты C<em>nH</em>{2n-2} + 2Ag(NH_3)_2OH \rightarrow C<em>nH</em>{2n} + 2Ag + \text{продукты}
C<em>nH</em>2n−2+2Ag(NH3 )2 OH→C<em>nH</em>2n+2Ag+продукты Молярная масса серебра AgAgAg = 107,87 г/моль. Следовательно, количество образовавшегося серебра:
nAg=14.7 г107.87 г/моль≈0.136 моль n_{Ag} = \frac{14.7 \, \text{г}}{107.87 \, \text{г/моль}} \approx 0.136 \, \text{моль}
nAg =107.87г/моль14.7г ≈0.136моль
Так как 2 моль Ag образуется из 1 моля алкина, то количество молей алкина:
nалкин=0.1362≈0.068 моль n_{\text{алкин}} = \frac{0.136}{2} \approx 0.068 \, \text{моль}
nалкин =20.136 ≈0.068моль
Проход через бромную воду: Здесь идет реакция с алканом и циклоалканом. Из условия задачи указано, что масса увеличилась на 10.5 г, что указывает на то, что количество брома, поглощенного смесью, соответствует образованию бромированных производных.
Сжигание газа: На выходе образовалось 9.41 л углекислого газа прин.у.1мользанимает22.4лпри н.у. 1 моль занимает 22.4 лприн.у.1мользанимает22.4л, следовательно:
nCO2=9.41 л22.4 л/моль≈0.420 моль n_{CO_2} = \frac{9.41 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.420 \, \text{моль}
nCO2 =22.4л/моль9.41л ≈0.420моль Это количество углекислого газа соответствует количеству сожженных углеводородов из смеси.
Запись уравнения: В процессе горения углеводов вданномслучаеалканаициклоалканав данном случае алкана и циклоалканавданномслучаеалканаициклоалкана образуется углекислый газ и вода. Обозначим:
n<em>алкан+n</em>циклоалкан=n<em>углеводороды=n</em>CO2 n<em>{\text{алкан}} + n</em>{\text{циклоалкан}} = n<em>{\text{углеводороды}} = n</em>{CO_2}
n<em>алкан+n</em>циклоалкан=n<em>углеводороды=n</em>CO2 Заметим, что общее количество углерода обеспечит 0.420 моль CO2. Возможно, эти 0.420 моль угля обеспечиваются как алканами так и циклоалканами.
Таким образом, определив все массы, можем найти массу алкина.
Подсчет массы алкина: Известно, что:m<em>алкин=n</em>алкин⋅M<em>алкин m<em>{\text{алкин}} = n</em>{\text{алкин}} \cdot M<em>{\text{алкин}}
m<em>алкин=n</em>алкин⋅M<em>алкин Где молярная масса алкина M</em>алкин=12n+(2n−2)=12n+2n−2=14n−2 M</em>{\text{алкин}} = 12n + (2n - 2) = 12n + 2n - 2 = 14n - 2M</em>алкин=12n+(2n−2)=12n+2n−2=14n−2.
Таким образом масса компонента равна:
mалкин=0.068⋅(14n−2) m_{\text{алкин}} = 0.068 \cdot (14n-2)
mалкин =0.068⋅(14n−2)
Сравнивая значения, мы можем доработать уравнения и подставив численные значения, получим точки на графике. В итоге следует, чтобы получить ответ о массе алкина, нужно подставить соответствующие n n n и решить ранее составленные уравнения.
Массу алкина в данной задаче получится либо экспериментальным путем, либо расчетом масс сучетомихобщеймассыс учетом их общей массысучетомихобщеймассы. В данном контексте данное решение вытекает из всех представленных характеристик.
Итак, если упрощать, мы можем получить массу алкина в разграниченных параметрах, что дает:
mалкин m_{\text{алкин}} mалкин = ___ послезавершенияконечнопосле завершения конечнопослезавершенияконечно