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.
98. Оксид углерода (II) смешали с алкеном. Мольная доля оксида равна 60%, а массовая доля 50%. Определите формулу алкена.
99. Смесь бутана, пропана и пропена массой 35,2 г (н.у.) занимает объём 16,8 л (н.у.). Определите состав смеси в %% по объёму, если известно, что массовая доля углерода как элемента в смеси равна 6,96 %.
100. Через 200 г 3% водного раствора брома пропустили смесь метана и этена с плотностью по водороду равной 12. Концентрация брома в водном растворе уменьшилась до 1,02%. Какой объём газовой смеси (н.у.) был пропущен? Растворимостью органических соединений в воде пренебречь.(
101. Через водный раствор брома пропустили 43,6 г газовой смеси, состоящей из бутана, пропена и 2-метилпропена. В реакцию вступило 56 г брома. Определите первоначальный объём (н.у.) газовой смеси и состав смеси ( в %% по объему), если плотность по водороду газовой смеси равна 27,25. %.
102. Смесь этана, этена и 2-метилпропена имеет плотность по аммиаку 2,035. К 5 л этой смеси добавили 5 л водорода и пропустили над нагретым платиновым катализатором. При этом объем смеси уменьшился до 7,5 л. Определите объемные и массовые доли газов в исходной смеси.
103. Смесь алкана и алкена, содержащих 26 и 16 электронов в молекуле соответственно, сожгли в избытке кислорода. На сжигание алкена требуется в три раза больший объем кислорода. Определите состав исходной смеси в массовых долях.
Диеновые углеводороды
Диеновые углеводороды – ненасыщенные углеводороды состава СnН2n-2, молекулы которых в углеродном скелете содержат две двойные связи.
В зависимости от расположения двойных связей различают алкадиены с кумулированными двойными связями( алкадиены 1,2 или аллены), сопряженные и несопряженные диены.
Аллены – это алкадиены, у которых обе двойные связи находятся у одного атома углерода, например, Н2С=С=СН2 .
Несопряженные диены – это диены, в которых между двойными связями стоит больше одной одинарной связи, например, гексадиен-1,5 : СН2=СН-СН2-СН2-СН=СН2 .
Наибольший интерес представляют сопряженные диены, в которых двойные связи разделены в цепи только одной σ-связью, например, СН2=СН-СН=СН2 СН2=С-СН=СН2
│
СН3
бутадиен-1,3 (дивинил) 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен)
Сопряженные диены имеют большое практическое значение , так как являются исходным сырьем для получения синтетических полимерных материалов, поэтому далее мы рассмотрим только их.
В сопряженных диенах π-электронные облака двойных связей перекрываются между собой, образуя единое π-электронное облако, при этом π-электроны не принадлежат определенным связям, а делокализованы по всем атомам (π – π - сопряжение), как например в молекуле бутадиена:
Получение сопряжённых алкадиенов
1. Основной промышленный способ получения диенов –
дегидрирование алканов.
Бутадиен получают из бутан-бутеновой фракции, выделяемой при крекинге нефти:
t,Сr2O3
СН3-СН2-СН2-СН3 СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2
Аналогичным способом получают изопрен из изопентан-изопентеновой фракции крекинга нефти:
t,Cr2O3,Al2O3
СН3-СН(СН3)-СН2-СН3 СН2=С(СН3)-СН=СН2 + 2Н2
2. По методу Лебедева бутадиен-1,3 получают в результате одновременно протекающих процессов дегидратации и дегидрирования на смешанных катализаторах:
t, Al2O3 / ZnO
2С2Н5ОН СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2О + Н2
3. Дегидратация диолов :
Н3РО4,NаРО3
СН2(ОН)-СН2-СН2-СН2(ОН) СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2О
Al2O3
СН3-СН(ОН)-СН2-СН2(ОН) СН2=С-СН=СН2 + 2Н2О
│ │
СН3 СН3
Бутадиен-1,3 –легко сжижающийся газ с неприятным запахом. Изопрен- легкокипящая жидкость (t кип =34 0С ).
Химические свойства алкадиенов.
Все четыре атома углерода в бутадиене -1,3 находятся в sp2-гибридном состоянии. В результате бокового перекрывания р-орбиталей всех четырех атомов углерода образуется единое π-электронное облако. Это приводит к тому, что для диеновых углеводородов характерны реакции электрофильного присоединения, но из-за сопряжения двойные связи в их молекулах функционируют как единое целое, поэтому в результате присоединения одного моль реагента образуется два продукта: по концам сопряженной системы (1,4- присоединение, с перемещением двойной связи в центр) или к одной из двойных связей (1,2- присоединение). Cоотношение продуктов присоединения зависит от конкретных условий – температуры реакции, природы растворителя.