ХІМІЯ 9 клас - Готові домашні завдання до підручника О. В. Григорович - 2017 рік

Тема 3. ПОЧАТКОВІ ПОНЯТТЯ ПРО ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ

§ 25. Властивості метану та його гомологів, їх застосування

Контрольні запитання (с. 151)

281. За звичайних умов перші чотири члени гомологічного ряду метану (від СН₄ до С₄Н₁₀) - гази, наступні (від С₆Н₁₂ до С₁₆Н₃₄) - рідини, сполуки з більшим числом атомів Карбону — тверді речовини. Безбарвні. На відміну від газуватих і твердих алкенів, рідкі мають специфічний вуглеводневий або квітковий запах. Неполярні, тому майже нерозчинні у воді. Але добре змішуються один з одним і розчиняють інші неполярні сполуки. Тверді алкани - жирні на дотик. Рідкі алкани легші за воду.

Насичені вуглеводні використовують як різноманітне пальне: бензин, гас, дизельне пальне, авіаційний бензин, мазут (його спалюють на теплових електростанціях). З алкенів також добувають багато цінних речовин: синтетичні мийні засоби, розчинники, холодоагенти для холодильників, пластмаси, каучуки тощо.

282. Температури плавлення й кипіння у членів одного гомологічного ряду зі збільшенням числа атомів Карбону в молекулі підвищуються. Це пов’язано з тим, що зі збільшенням довжини карбонового ланцюга збільшується молекулярна маса речовин, тому зростає кількість енергії, що необхідна для плавлення або випаровування речовин.

283. Хімічні властивості метану та його гомологів:

- хімічно неактивні (окрім горіння):

- взаємодіють з киснем (горять або окиснюються):

284. Неповне згоряння алкенів можливе за нестачі кисню. В цьому випадку замість вуглекислого газу серед продуктів реакції можуть утворюватись чадний газ або частинки сажі (вуглецю):

Чадний газ є отруйним. Він безбарвний, не має запаху і тому отруєння може настати непомітно.

Завдання для засвоєння матеріалу (с. 152)

285. Порівняння фізичних властивостей бутану та гексану:

Обидві речовини є безбарвними, мають низькі температури плавлення. Погано розчиняються у воді. Мають малу густину.

Різниця: бутан за звичайних умов є газом, гексан — рідиною. Бутан має більш виражений запах. Гексан - більш високу температуру кипіння та більшу густину. Бутан - дещо більшу розчинність У воді.

286. Способи відрізнити гексан від води:

- змішати з рослинною олією: олія і гексан утворять однорідну суміш, а олія у воді - два окремих шари (олія збереться зверху);

- охолодити до 0"С: вода перетвориться на лід, а гексан залишиться рідким;

- нагріти до температури більше за +68 °С: гексан випариться, а вода не змінить агрегатний стан.

287. Рівняння повного згоряння пропану:

За рівнянням реакції співвідношення кількості речовини пропану, кисню та вуглекислого газу становить відповідно 1 : 5 : 3. Визначаємо кількість речовини пропану, що міститься в 5,6 л:

Отже, кількість кисню, що витратиться на спалювання 0,25 моль пропану має бути у 5 разів більшою: 5 ∙ 0,25 моль = 1,25 моль.

Обчислюємо об’єм такої кількості кисню:

Аналогічно проводимо розрахунки кількості речовини вуглекислого газу: 3 ∙ 0,25 моль = 0,75 моль.

Обчислюємо об’єм такої кількості вуглекислого газу:

Відповідь: 28 л кисню, 16,8 л вуглекислого газу.

288. Знаючи, що молекули парафіну в середньому містять 24 атоми Карбону, визначаємо теоретичну формулу парафіну за загальною формулою алканів: C₂₄H₅₀.

Визначаємо молярну масу цієї речовини: М(С₂₄Н₅₀) = 339 г/моль.

Розраховуємо кількість речовини в 1 г парафіну:

Складаємо рівняння горіння парафіну:

За рівнянням реакції кількість речовини парафіну та вуглекислого газу співвідноситься як 2 : 48, або 1 : 24. Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу, що виділився: 0,00295 ∙ 24 ≈ 0,071 моль.

При пропусканні вуглекислого газу крізь вапняну воду утворюється нерозчинний кальцій карбонат. Рівняння реакції:

За реакцією співвідношення кількості речовини вуглекислого газу та кальцій карбонату складає 1 : 1. Отже, під час реакції утворилося 0,0708 моль осаду. Обчислюємо його масу:

Відповідь: маса осаду кальцій карбонату 7,1 г.

289. Складаємо рівняння реакції:

Обчислюємо кількість речовини метану:

За рівнянням реакції співвідношення кількості речовини метану та хлорметану складає 1 : 1. Отже, під час реакції виділилося також 0,25 моль хлорметану. Обчислюємо його масу:

Відповідь: 12,6 г хлор метану.

290. a) Визначаємо кількість речовини хлору:

Отже в реакцію вступатиме 0,15 моль метану та 0,15 моль хлору, що співвідноситься як 1 : 1. Рівняння реакції:

Під час реакції утвориться 0,15 моль хлорметану. Розраховуємо його масу:

б) Визначаємо кількість речовини хлору:

Отже в реакцію вступатиме 0,15 моль метану та 0,3 моль хлору, що співвідноситься як 1 : 2. Рівняння реакції:

Під час реакції утвориться 0,15 моль дихлорметану. Розраховуємо його масу:

в) Визначаємо кількість речовини хлору:

Отже в реакцію вступатиме 0,15 моль метану та 0,45 моль хлору, що співвідноситься як 1 : 3. Рівняння реакції:

Під час реакції утвориться 0,15 моль трихлорметану. Розраховуємо його масу:

г) Визначаємо кількість речовини хлору:

Отже в реакцію вступатиме 0,15 моль метану та 0,6 моль хлору, що співвідноситься як 1 : 4. Рівняння реакції:

Під час реакції утвориться 0,15 моль тетрахлорметану. Розраховуємо його масу:

Відповідь: а) 7,575 г; б) 12,75 г; в) 17,925 г; г) 23,1 г.

291. Визначаємо об’єм газу, що витрачається з 8 хвилин:

(33,33 літри)

Обчислюємо кількість речовини природного газу, що міститься у об’ємі 333 м³:

За цей час вивільняється така кількість теплоти:

1,38875 моль ∙ 760 кДж = 1055,45 кДж

Обчислюємо кількість теплоти, потрібної на нагрівання 1 кг води від температури 20 °С до 100 °С:

4,2 кДж ∙ (100 °С — 20 °С) = 336 кДж

Визначаємо частку теплоти, що витрачається на нагрівання води:

Відповідно розсіюється: 100% - 31,8% = 68,2%.

Відповідь: витрачається на нагрівання 31,8% , розсіюється 68,2%.

292. Застосування алкенів (зумовлене в основному їхньою здатністю горіти з вивільненням значної кількості світла та теплоти):

1) Метан використовують як паливо у побуті, а також при здійсненні багатьох хімічних процесів; з нього добувають:

- синтез-газ, з якого одержують метанол, метаналь, водень;

- мурашину й оцтову кислоти, синтетичні каучуки;

- сажу, яку використовують для виготовлення гуми, друкарської фарби;

- ацетилен і нітрометан.

2) Пропан і бутан використовують як паливо у вигляді скрапленого газу в балонах, запальничках.

3) Рідкі насичені вуглеводні - основна складова бензину, дизельного палива.

4) Суміш твердих вуглеводнів (парафін) використовують у медицині та побуті (свічки), для виробництва пластмас, мийних засобів.