- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Получение алканов
- •2. Каталитическое гидрирование (Ni, Pd, Pt) ненасыщенных углеводородов при нагревании:
- •4. Гидролиз карбидов
- •5. Декарбоксилирование солей низших карбоновых кислот
- •Химические свойства алканов
- •2. Нитрование (реакция Коновалова)- реакция радикального замещения sr.
- •3. Реакции дегидрирования
- •5. Реакции горения
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •1. Крекинг и пиролиз нефтепродуктов.
- •2. Каталитическое (Ni, Pt, Pd) дегидрирование алканов при нагревании :
- •Химические свойства алкенов.
- •2. Реакции полимеризации:
- •3. Реакции окисления
- •Решение:
- •1) Условию задачи отвечает следующее строение:
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •97. Смесь этена с бутаном, с плотность по водороду 21,5, сожгли. Продукты сгорания 20 л этой смеси пропустили через избыток раствора гидроксида кальция. Определите массу выпавшего осадка.
- •Диеновые углеводороды
- •1. Галогенирование
- •4. Полимеризация.
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Алкины.
- •2. Взаимодействие карбидов металлов с водой
- •4. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов:
- •5. Из галогеналканов под действием цинка:
- •Химические свойства алкинов
- •1. Галогенирование
- •3. Гидратация.
- •4. Гидрирование.
- •6. Кислотные свойства алкинов
- •8. Горение
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Циклоалканы
- •Получение циклоалканов
- •2. Циклогексан и его производные получают гидрированием бензола:
- •Химические свойства циклоалканов
- •Примеры решения задач Пример 18.
- •Решение:
- •Пример 19.
- •Решение:
- •Пример 20.
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Получение аренов
- •Химические свойства аренов
- •1. Электрофильное замещение в бензольном кольце
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •2. Гидролиз алкилгалогенидов в кислой или щелочной среде:
- •3. Гидролиз сложных эфиров:
- •4. Восстановление более высокоокисленных соединений
- •5. Биохимические методы.
- •1. Кислотные свойства.
- •3. Дегидратация(отщепление воды).
- •5. Окисление спиртов
- •1. Многие из химических свойств двухатомных и трёхатомных спиртов походят на таковые одноатомных спиртов. Отличия:
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •1. Кислотные свойства
- •2. Реакции электрофильного замещения в бензольном кольце
- •3. Окислительно-восстановительные реакции
- •4. Реакции комплексообразования
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Карбонильные соединения
- •Получение карбонильных соединений
- •1. Окисление спиртов
- •4. Гидратация алкинов(реакция Кучерова).
- •5. Получение ацетона в промышленности
- •Химические свойства карбонильных соединений
- •1. Окисление
- •2. Восстановление.
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Карбоновые кислоты
- •1. Растворимые кислоты диссоциируют в воде:
- •2. Карбоновые кислоты (особенно растворимые в воде)
- •9. Окисление
- •11. Реакции в бензольном ядре ароматических кислот
- •12. Реакции ненасыщенных кислот
- •Примеры решения задач
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Сложные эфиры. Жиры.
- •2. Взаимодействие ангидрида карбоновой кислоты со спиртом
- •3. Взаимодействие хлорангидрида карбоновой кислоты со спиртом
- •Углеводы
- •1. Окисление
- •3. Алкилирование аминов:
- •4. Взаимодействие с ангидридами и хлорангидридами
- •7. Особенности ароматических аминов(анилина)
- •8. Окисление анилина
- •2. Обработка галогенсодержащих карбоновых кислот избытком аммиака:
- •3. Реакции, обусловленные наличием двух функциональных групп в
2. Нитрование (реакция Коновалова)- реакция радикального замещения sr.
CH4 + HNO3 CH3NO2 + H2O ( 1400C, P )
3. Реакции дегидрирования
t, Ni
C2H6 CH2 ═ CH2+ H2
t,Cr2O3/Fe2O3
2C4H10 CH2 ═ CH- CH2 - CH3 + CH3- CH═CH - CH3 + 2H2
В последнем случае образуются изомеры, отличающиеся положением двойной связи.
4. Крекинг – разрушение углеводородного скелета и образование углеводородов с меньшим числом углеродных атомов.
t
C8H18 C5H12 + C3H6
t
C8H18 C4H10 + C4H8
Крекинг метана в зависимости от условий протекает по-разному:
10000
15000
CH4 C + 2 H2 ; 2CH4 C2H2 + 3 H2 ;
500о
СН4 С2Н4 + 2 Н2
4. Реакции окисления – не свойственны алканам и весьма специфичны. Окисление бутана протекает в присутствии катализатора при нагревании:
2 C4H10 + 5 O2 4 CH3COOH + 2 H2O
Окисление метана в зависимости от условий может приводить к образованию различных продуктов:
CH4 + ½ O2 CH3OH ( 4000C, 100 атм)
O
//
CH4 + O2 H-C-H + H2O ( 5000C, 10 атм)
O
//
CH4 + 5/2 O2 H- C - OH +3 H2O
5. Реакции горения
C5H12 + 8 O2 5 CO2 + 6 H2O
В общем виде:
CnH2n+2 + (3n +1)/2 O2 n CO2 + (n+1) H2O
7. Изомеризация.
t,AlCl3
CH3- CH2-CH2 - CH3 CH3- CH -CH3 (изобутан)
бутан |
CH3
Примеры решения задач
Пример 11. Карбид алюминия массой 4,32 г обработали избытком соляной кислоты. Образовавшийся газ подвергли хлорированию. В результате получили смесь ди- и монохлоралканов. Масса хлора, пошедшего на реакцию, составила 11,36 г. Определить массовые доли продуктов хлорирования.
Решение:
Взаимодействие карбида алюминия с водным раствором кислот является лабораторным способом получения метана.
1) Определяем количество вещества карбида алюминия:
М (Al4C3) = 144 г/моль, n( Al4C3) = 4,32/144 = 0,03 моль;
2) Напишем уравнение реакции:
Al4C3 + 12 HCl = 4 AlCl3 + 3 CH4 ↑
Вычисляем количество вещества метана:
в соответствии с уравнением реакции n( CH4) = 3 ∙ n( Al4C3) = 3 ∙ 0,03 = 0,09 моль
3) Количество вещества хлора n( Cl2) = m( Cl2)/M( Cl2) = 11,36 / 71= 0,16 моль
Пусть образуется x(моль) хлорметана и y(моль) дихлорметана
4) Запишем реакции хлорирования метана:
а) CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
x x x
б) CH4 + 2Cl2 CH2Cl2 + 2HCl
y 2y y
Тогда в соответствии с уравнениями (а) и (б) на образование x(моль) CH3Cl требуется x(моль) Cl2,а на образование y(моль) CH2Cl2 – 2y моль Cl2.
Составляем систему уравнений и решаем её:
х + у = 0,09 х = 0,02
х + 2у = 0,16 у = 0,07
5) Вычисляем массу продуктов хлорирования:
m ( CH3Cl ) = n (CH3Cl ) ∙ M (CH3Cl ) = 0,07 ∙ 50,5 =3,535 г
m ( CH2Cl2 ) = n (CH2Cl2 ) ∙ M (CH2Cl2 ) = 0,02 ∙ 85 = 1,70 г
6) Массовую долю ди- и монохлорметана определяем по формуле:
ω(в-ва) = m(в-ва)/ m(см) ; m (см) =3,535 + 1,70 = 5,235 г.
ω ( CH3Cl ) = 3,535 ׃ 5,235 = 0,6753 (67,53 % )
ω ( CH2Cl2) = 1,70 ׃ 5,235 = 0,3247 ( 32,47 %)
Ответ: ω ( CH3Cl ) = 67,53 %, ω ( CH2Cl2) = 32,47 %