Самостійна робота «Алкени: будова, номенклатура та властивості» з хімії для 10 класу

А. Циклопентан

Циклопентан належить до циклоалканів. За такого самого складу його молекула не має подвійного зв’язку. Решта названих сполук є алкенами.

А. CH₂=CH–CH₃ + Br₂ → CH₂Br–CHBr–CH₃; В. CH₂=CH–CH₃ + HBr → CH₃–CHBr–CH₃; Д. CH₂=CH–CH₃ + H₂ → CH₃–CH₂–CH₃, каталізатор Ni

Бром приєднується за місцем подвійного зв’язку з утворенням 1,2-дибромопропану, а не продукту з обома атомами Брому біля одного атома Карбону. За правилом Марковникова гідроген бромід дає 2-бромопропан, а не 1-бромопропан. Для гідрування з утворенням пропану потрібен каталізатор, наприклад Ni.

В → Г → Б → А

У наведених формулах довжина карбонового ланцюга зростає від етену до гекс-1-ену. Температури кипіння з таблиці підручника становлять −104 °C для етену, −48 °C для пропену, −6 °C для бут-1-ену та 63,5 °C для гекс-1-ену. Отже, порядок такий: етен, пропен, бут-1-ен, гекс-1-ен.

1 — Д, 2 — А, 3 — В, 4 — Б

Хлороетан перетворюється на етен за рівнянням CH₃–CH₂Cl + KOH → CH₂=CH₂ + KCl + H₂O; KOH беруть у спирті. Гідратація етену дає етанол за наявності каталізатора. Під час нагрівання етанолу з каталізатором відбувається дегідратація, CH₃–CH₂OH → CH₂=CH₂ + H₂O. Етен приєднує HCl з утворенням хлороетану, CH₂=CH₂ + HCl → CH₃–CH₂Cl. Водень із Ni дав би етан і не підходить жодній стадії.

1 — Г, 2 — Д, 3 — А, 4 — В

Рівняння горіння пропену записують так, 2C₃H₆ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. Кількість CO₂ становить 132 / 44 = 3 моль. Один моль пропену утворює 3 моль CO₂, тому чистого пропену було 1 моль, або 42 г. Маса домішок дорівнює 70 − 42 = 28 г. Масова частка чистого пропену становить 42 / 70 · 100 % = 60 %, а домішок 28 / 70 · 100 % = 40 %. Маса 70 г є масою всього зразка.

В. 400 г

За рівнянням CH₂=CH–CH₂–CH₃ + Br₂ → CH₂Br–CHBr–CH₂–CH₃ кількості брому та 1,2-дибромобутану однакові. Кількість продукту становить 216 / 216 = 1 моль, тому потрібно 160 г Br₂. Маса розчину з масовою часткою брому 40 % дорівнює 160 / 0,40 = 400 г.

Г. Циклобутан

Циклобутан є циклоалканом і не має подвійного зв’язку C=C. Бут-2-ен, 2-метилпроп-1-ен і бут-1-ен належать до алкенів.

А. CH₂=CH–CH₂–CH₃ + HBr → CH₃–CHBr–CH₂–CH₃; В. CH₂=CH–CH₂–CH₃ + Br₂ → CH₂Br–CHBr–CH₂–CH₃; Е. CH₂=CH–CH₂–CH₃ + H₂ → CH₃–CH₂–CH₂–CH₃, каталізатор Ni

Бром приєднується за місцем подвійного зв’язку з утворенням 1,2-дибромобутану, а не продукту з обома атомами Брому біля одного атома Карбону. За правилом Марковникова приєднання HBr до бут-1-ену дає 2-бромобутан, а не 1-бромобутан. Гідрування з утворенням бутану відбувається за наявності каталізатора Ni.

В → Б → Г → А

За наведеними формулами довжина карбонового ланцюга зростає від етену до окт-1-ену. Значення температур кипіння становлять −104 °C для етену, 30 °C для пент-1-ену, 63,5 °C для гекс-1-ену та 122 °C для окт-1-ену. Отже, порядок такий: етен, пент-1-ен, гекс-1-ен, окт-1-ен.

1 — В, 2 — Б, 3 — Г, 4 — Д

Під час нагрівання пропану за наявності каталізатора відщеплюється водень, CH₃–CH₂–CH₃ → CH₂=CH–CH₃ + H₂. Вода приєднується до пропену за правилом Марковникова, CH₂=CH–CH₃ + H₂O → CH₃–CH(OH)–CH₃. Нагрівання пропан-2-олу із сильною неорганічною кислотою спричиняє відщеплення води, CH₃–CH(OH)–CH₃ → CH₂=CH–CH₃ + H₂O. Нарешті, пропен приєднує H₂ за наявності каталізатора Ni, CH₂=CH–CH₃ + H₂ → CH₃–CH₂–CH₃. KOH у спирті застосовують для відщеплення гідроген галогеніду від галогеноалканів, тому він тут зайвий.

1 — В, 2 — А, 3 — Г, 4 — Д

Рівняння горіння бут-1-ену записують так, C₄H₈ + 6O₂ → 4CO₂ + 4H₂O. Кількість CO₂ дорівнює 176 / 44 = 4 моль. Отже, чистого бут-1-ену було 4 / 4 = 1 моль, його маса становить 56 г. Маса домішок дорівнює 80 − 56 = 24 г. Масова частка чистої речовини становить 56 / 80 · 100 % = 70 %, а домішок 24 / 80 · 100 % = 30 %. Маса 80 г стосується всього зразка.

Б. 300 г

За правилом Марковникова реакція відбувається за рівнянням CH₂=CH–CH₂–CH₂–CH₃ + HBr → CH₃–CHBr–CH₂–CH₂–CH₃. Кількість 2-бромопентану дорівнює 151 / 151 = 1 моль, отже, потрібно 1 моль HBr масою 81 г. Маса розчину з масовою часткою HBr 27 % становить 81 / 0,27 = 300 г.