Материалы к уроку

Готовимся к контрольной работе по теме «Алканы»

1.    Алканы имеют общую формулу:

а)  С_nH_2n   б) С_nH_2n-2   в) С_nH_2n+2    г) С_nH_2n-6  

2.   В лабораторных условиях алканы можно получить из:

а) реакцией дегидрирования алкенов;                   б) карбидов

в) нефтеперегонкой;                                            г) природного газа.

3.   Для молекул алканов характерны следующие геометрические параметры и электронное строение:

1)      тип гибридизации атомов углерода:

a) sp² ;      б) sp³ ;      в) sp ;      г) sp³d;

2)      углы связей в молекуле:

                             а) 120°;     6)180°;      в) 90°;      г) 109°28;

3)      длины связей С - С :

                             а) 0,154нм ; б) 0,120 нм; в) 0,134 нм; г) 0,140 нм;

4)      геометрическая форма молекул:

                            а) плоская;               б) линейная;

                            в) зигзагообразная;  г) тетраэдрическая.

4. Алканы по своему составу изомерны:

а) предельным углеводородам;                      б) циклопарафинам;

в) диеновым углеводородам;                        г) ацетиленовым углеводородам.

5.  Предельный углеводород СН₃-СН(СН₃)-СН(СН₃)-СН(СН₃)-СН₃имеет систематическое название.

а) 3-этилгексан;                              б) 3,3-диметилгексан;

        в) 2,3,4-триметилпентан;               г) 2,2,4-триметилпентан.

6.   В названиях предельных углеводородов используется суффикс:

               а) -ан;   б)-ен;        в)-диен;         г)-ин

7.   Наиболее характерными для алканов реакциями являются:

                         а) замещение;                б) разложение;

                          в) присоединение;        г) полимеризация

8.   При бромировании на свету 2-метилбутана основным продуктом реакции будет;

а) 2-бром-2-метилбутан;       б) 2-бром-З-метилбутан;

в) 1-бром-2-метилбутан;      4) 1-бром-З-метилбутан.

9.       В природе алканы встречаются в составе:

а) мела, известняка, мрамора;

б) атмосферного воздуха;

в) природного и попутного нефтяного газов;

10.   Из перечисленных ниже реагентов пропан будет реагировать с такими, как:

а) раствор перманганата калия;         б) хлороводород;

в) азотная кислота;                            г) бром

11. Какой объем воздуха потребуется для сжигания 20л пропана?

Пример 2. По данным элементного анализа этиловый спирт содержит 52,1% углерода и 13,1% водорода. Почему считают, что в состав этилового спирта входит кислород? Какое процентное содержание кислорода в этом соединении?
Решение. В пределах ошибки опыта общее содержание элементов в веществе должно составлять 100%. Если анализ показывает меньшую величину, то вещество содержит кислород. В этаноле процентное содержание кислорода составляет:

100 – 52,1 – 13,1 = 35,8.

Соотношение числа атомов в молекуле C_aH_bО_с равно:

а:b:с = 52,1/12:13,1/1:35,8/16 = 4,34:13,1:2,24 = 1,94:5,85:1 2:6:1.

Простейшая формула – С₂Н₆О, ей соответствует истинная структурная формула спирта

СН₃СН₂ОН.

Пример 3. Вычислить процентный состав и формулу соединения, если при сжигании навески образца 8,23 мг образуется 9,62 мг СО₂ и 3,94 мг воды. Анализ навески того же вещества массой 5,32 мг по методу Кариуса дает 13,49 мг хлорида серебра.
Решение. Содержание элементов в навеске 8,23 мг вещества:

Проверим, содержится ли кислород в соединении:

х = 8,23•3,34/5,32 = 5,17 мг хлора.

Суммарная масса элементов С, Н и Сl для навески 8,23 мг равна:

m(C) + m(Н) + m(Cl) = 2,625 + 0,44 + 5,17 = 8,235 г.

Кислород не входит в состав вещества. Соединение имеет формулу C_aH_bСl_c.
Соотношение индексов

а:b:с = m(C)/M(C):m(Н)/M(Н):m(Cl)/M(Cl) =

2,625/12,01:0,44/1,00:5,17/35,45 = 0,22:0,44:0,15.

Разделим все члены отношения на меньшее из чисел этого отношения и получим: 1,5:2,9:1 = 3:6:2.
Простейшая формула вещества – С₃Н₆С_l2. Другого соединения c таким же соотношением числа атомов, например С₆Н₁₂С_l4, не существует, значит, С₃Н₆С_l2 – истинная молекулярная формула. Ей отвечают четыре изомера:

СН₃СН₂СНСl₂, СН₃ССl₂СH₃,
СlСН₂СН₂СН₂Сl, ClСН₂СНСlСН₃.

Молекулярная формула. Для нахождения истинной молекулярной формулы часто необходимо знать молярную массу вещества М, которую можно рассчитать по относительной плотности D газа или паров жидкости. Например,

М(вещества) = D_H2•M(H₂),
М(вещества) = D_возд•M(возд.),

где М(возд.) = 29 г/моль. Молярную массу находят, зная плотность газа или пара жидкости ( , г/л), при этом М = •V_M (V_M = 22,4 л/моль, молярный объем газа). Современным физико-химическим методом определения молекулярной массы является масс-спектрометрия.
  А как приписать истинной молекулярной формуле индивидуальную структурную формулу, если возможно несколько изомеров? Главный инструмент здесь – спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Но об этом – в следующий раз.