Решение расчетных задач схем превращений и заданий на номенклатуру
с алгоритмами, для подготовки экзаменационному тестированию в
формате он - лайн.
При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми
правилами: Внимательно прочитать условие задачи;
Записать, что дано;
Перевести, если это необходимо, единицы физических величин в единицы
системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например
литры);
Записать, если это необходимо, уравнение реакции и расставить
коэффициенты;
Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод
составления пропорций;
Записать ответ.
Что нужно знать для решения задач по химии
Необходимо знать для решения простых задач по химии:
M - молярная масса (молекулярная масса вещества) - эту величину для простых
веществ берут из таблицы Менделеева (число, записанное в правом нижнем углу
каждого элемента, например, у углерода M(C)=12,01115 г/моль, при этом
дробную часть обычно отбрасывают). Если это газ (например, водород), то M(H)
=1 x 2 =2 г/моль), и так для всех элементов - газов.
Моль, молярная масса Молярная масса – это отношение массы вещества к
количеству вещества, т.е. М(х) = m(x)/ν(x), (1) где М(х) – молярная масса
вещества Х, m(x) – масса вещества Х, ν(x) – количество вещества Х. Единица СИ
молярной массы – кг/моль, однако обычно используется единица г/моль. Единица
массы – г, кг. Единица СИ количества вещества – моль.
Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо
помнить основную формулу: ν(x) = m(x)/ М(х) = V(x)/Vm = N/NA, (2) где V(x) –
объем вещества Х(л),
Vm – молярный объем газа (л/моль), N – число частиц, NA – постоянная
Авогадро.
В основном мы имеем дело со сложными веществами, молярная масса
которых равна сумме молярных масс входящих в него простых элементов,
например, углекислый газ (CO2): M(CO2) = 12+16x2 = 44 г/моль.
I. Используя алгоритм, решите самостоятельно следующие задачи:
1. Вычислите количество вещества оксида алюминия, образовавшегося в результате
взаимодействия алюминия количеством вещества 0,27 моль с достаточным количеством
кислорода (4Al +3O2=2Al2O3).
2. Вычислите количество вещества оксида натрия, образовавшегося в результате
взаимодействия натрия количеством вещества 2,3 моль с достаточным количеством
кислорода (4Na+O2=2Na2O).
Алгоритм №1
Вычисление количества вещества по известному количеству вещества, участвующего в
реакции.
Пример. Вычислите количество вещества кислорода, выделившегося в результате разложения
воды количеством вещества 6 моль.
Последовательность
выполнения действий
1. Записать условие задачи
Оформление задачи
Дано:
ν(Н2О)=6моль
_____________
Найти:
ν(О2)=?
2. Вычислить молярные массы
веществ,
Решение:
о которых, идёт речь в задаче
М(Н2О)=18г/моль
М(О2)=32г/моль
3. Запишем уравнение реакции
и расставим коэффициенты
4. Над формулами веществ
запишем количества веществ из
условия задачи,
а под формулами –
стехиометрические
2Н2О=2Н2+О2
коэффициенты, отображаемые
уравнением реакции
5. Для вычисления искомого
количества вещества,
составим соотношение
6. Записываем ответ
Ответ: ν (О2)=3моль
Моль. Количество вещества.
1. Решить задачу
Карбид алюминия используют для получения метана, вычислить массовую
долю углерода в карбиде алюминия Al4С3
Дано:
Решение задачи
карбид алюминия
Al4С3
1) записать общую формулу нахождения относительно –
молекулярной массы и массовую долю углерода в карбиде
кальция Мr( Al4С3)= Ar(Al)х4 + 3хAr (С) (1)
𝜔=
2
3хAr(С)
∗ 100% (2)
Мr (𝐴𝑙4 𝐶3 )
2) Произвести вычисления, подставив значения в формулы
(1) и (2)
Мr (Al4С3) = 27х4+3х12 = 144
Мr (Al4С3) = 144 а.е.м.
36
𝜔=
∗ 100%
144
𝜔 = 25%
𝜔 =?
баллы
макс. 6
Ответ: массовая доля углерода в карбиде алюминия
25%.
2
2
II. Используя алгоритм, решите самостоятельно следующие задачи:
Карбид кальция используют для получения ацетилен, вычислить массовую
долю углерода в карбиде кальция СаС2
Ацетилен использую для сварки, вычислить массовую долю углерода и
2.
водорода в ацетилене.
1.
Внимательно изучите алгоритм и запишите в тетрадь
Алгоритм №2
Вычисление массы вещества по известному количеству другого вещества, участвующего
в реакции.
Пример: Вычислите массу алюминия, необходимого для получения оксида
алюминия количеством вещества 8 моль.
Последовательность
выполнения действий
1. Записать условие задачи
Оформление решения задачи
Дано:
ν(Al2O3)=8моль
___________
Найти:
2. Вычислить молярные массы
веществ, о которых, идёт речь в
задаче
3. Запишем уравнение реакции
и расставим коэффициенты
m(Al)=?
М(Al)=27г/моль
M(Al2O3)=102г/моль
4 Al + 3O2 = 2Al2O3
4. Над формулами веществ
запишем количества веществ
из условия задачи, а под
формулами –
стехиометрические
коэффициенты, отображаемые
уравнением реакции
5. Вычислим количества
вещества, массу которого
требуется найти. Для этого
составим соотношение.
6. Вычисляем массу вещества,
которую требуется найти
m=ν∙M,
7. Записываем ответ
m(Al)=ν(Al)∙M(Al)=16моль∙27г/моль=432г
Ответ: m (Al)=432г.
Пример 2. Решить задачу. Какую массу бромводорода может присоединить 30 г
бутена – 1
Дано:
m = 30 (г) С4Н8 ;
НВr
m (НВr) =
Решение
Порядок решения задачи:
1. Составить уравнение химической реакции и
расставить коэффициенты, определить
количество вещества, под уравнением указать
количество и относительно- молекулярную
массу, над уравнением записать, что дано по
условию задачи :
30( г)
баллы
х(г)
С4Н8 + НВr → С4Н9Вr
1 моль
1моль
56 г/моль 81 г/моль
2. Определяется соотношение реагирующего
вещества и продукта реакции 1:1
3.Определить количество вещества бутена-1через
формулу
𝑉
л
30 г
𝜗= [
]; 𝜗 =
;
г
𝑉𝑚 моль
56(
)
моль
𝜗 = 0,536 (моль) С4Н8 массой 30 (г)
4. Необходимо найти кол – во вещества
вступившего в реакцию бромоводорода. Для
этого составляется стереохимическое
соотношение в виде пропорции:
0.536 (моль) 𝜗(моль)
=
; 𝜗 = 0.536(моль)
1 (моль)
1(моль)
𝑚
5. по формуле 𝜗 =
находится объём газа,
𝑀𝑟
подставив значение молярного объёма и
количества вещества
𝑚
0.536 (моль) =
; m = 0.536(моль х 81(г/моль); m =
г
81 (
)
моль
30(г)
Ответ: 30 г бромводорода может присоединить 30 г бутена – 1
III. Используя алгоритм, решите самостоятельно следующие задачи:
1.
Карбид используют для получения ацетилена, какое количество вещества
атомного кальция и углерода содержится в карбиде кальция СаС2 64г/моль?
2.
Какую массу бромводорода может присоединить 56 г бутена – 2?
3.
Какие объёмы этана и этена образуются при термическом крекинге бутана
объёмом 10 м3?
4.
Иод входит в спиртовую настойку для обработки ран, а так же в раствор
Люголя, который содержит глицерин трёх атомный спирт С3Н8О3 Вычислите,
сколько структурных единиц содержится в молекулярном иоде массой 50,8 г. и
глицерине массой 70 г.
Внимательно изучите алгоритм и запишите в тетрадь
Алгоритм №3
Вычисление количества вещества по известному объёму вещества,
участвующего в реакции.
Пример. Вычислите количество вещества оксида меди (I), если в реакцию с
кислородом объёмом 5 л вступает медь при н.у.
Последовательность
выполнения действий
1. Записать условие задачи
Оформление задачи
Дано:
V(O)=5л
Vm =22,4л/моль
___________
2. Вычислить молярные массы
веществ,
о которых, идёт речь в задаче
3. Найдём количество вещества,
объём которого
дан в условии задачи
4. Запишем уравнение реакции
и расставим коэффициенты
5. Над формулами веществ
запишем
количества веществ из условия
задачи,
а под формулами –
Найти: ν(Cu2O)=?
М(Cu)=64г/моль
М(Cu2O)=144г/моль
ʋ(О)= V(o):Vm = 5л:22,4 л/моль
ʋ(О) =0,223моль
4 Cu + O2 = 2 Cu2O
0,223моль
ʋ
4 Cu + O2 =
2 Cu2O
1моль
2 моль
стехиометрические
коэффициенты,
отображаемые уравнением
реакции
6. Для вычисления искомого
количества вещества,
составим соотношение
7. Запишем ответ
По уравнению реакции
ν(Cu2O)=(2 моль *0,223моль):1 моль
Ответ: ν(Cu2O)=0,446 моль
Пример 2. Решить задачу
Какой объем оксида углерода (IV)образуется при сжигании этилена С2Н4
объёмом 10 л. Все объёмы отнесены к нормальным условиям.
Дано
V (С2Н4) = 10 л
н.у. Vm = 22,4 л/моль
V (СО2) =
Решение
Порядок решения задачи:
1. Составить уравнение химической реакции и расставить
коэффициенты, определить количество вещества, под
уравнением указать количество и молярный объём, над
уравнением записать, что дано по условию задачи :
10(л)
V
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О
1моль
2моль
22,4 (л/моль)
44,8(л/моль)
2. Определяется соотношение реагирующего вещества и
продукта реакции 1:2
3.Определить количество вещества этилена через формулу
𝑉
л
10 л
𝜗= [
]; 𝜗 =
;
л
𝑉𝑚 моль
22,4(
)
моль
𝜗 = 0,45 (моль) С2Н4 объёмом 10 (л)
4. Необходимо найти кол – во вещества образовавшегося
углекислого газа. Для этого составляется стереохимическое
соотношение в виде пропорции:
0.45 (моль)
𝜗(моль)
=
; 𝜗 = 0.45(моль) х 2(моль) = 0.9(моль)
1 (моль)
2(моль)
5. по формуле 𝜗 =
𝑉
𝑉𝑚
находится объём газа, подставив
значение молярного объёма и количества вещества
𝑉
0.9(моль) =
; V = 0.9(моль х 22,4(л/моль); V = 20.016 (л)
л
22,4 (
)
моль
1. Какой объем оксида углерода (IV)образуется при сжигании этилена С2Н4
объёмом 30 л. Все объёмы отнесены к нормальным условиям.
2. Какой объем оксида углерода (IV)образуется при сжигании этина С2Н2
объёмом 10 л. Все объёмы отнесены к нормальным условиям.
3. Какие объёмы этана и этена образуются при термическом крекинге
бутана объёмом 10 м3?
Нахождение формул органического вещества
Решить задачу. Определить молекулярную формулу предельного углеводорода,
если плотность углеводорода по воздуху 4,414.
Дано:
D(𝐶𝑥 𝐻𝑦/возд.) = 4, 414
М(водуха) = 29(г/моль)
Решение:
1) записать общую формулу плотности газа относительно
другого
𝑦 ) =
D(𝐶𝑥 𝐻возд
.
𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 =?
балы
2
М (𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 )
М(водуха)
2) Подставить значения, что дано в условии задачи
𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2
4, 414 = 29(г/моль)
2
3) Найти массу предельного углеводорода из данного выражения
2
Мr (𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 ) = 4, 414* 29(г/моль)
Мr (𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 ) = 128 (г/моль)
2
4) Найти индекс n из общей формулы: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 ,
тогда n+ (2n+2) = 128,
5) Зная относительно атомные формулы С и Н подставляем в
2
формулу Мr ( 𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 ) = 𝑛𝐴𝑟 (𝐶) + (2𝑛 + 2) Ar(H)
6)Производим вычисление, подставив значение в формулу
12n+ (2n+2)*1 = 128
128 – 2
12n+ 2n+2 = 128; 14 n +2 = 128; 14 n = 128 – 2; n = 14
n=9
Подставляем в общую формулу 𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 значение индекса
С9Н20, проверим по формуле относительно – молекулярную
массу найденной химической формуле Мr ( 𝐶9 𝐻20 ) = 9𝐴𝑟 (𝐶) +
(20) Ar(H)
Мr ( 𝐶9 𝐻20 ) = 9х12 + 20 = 108 + 20 = 128
Истинная и найденная формулы верны
Ответ: молекулярная формула предельного углеводорода С9Н20, имеющего
плотность углеводорода по воздуху 4,414.
2
12
баллов
Пример 2. Определить молекулярную формулу предельного углеводорода если
массовая доля углерода 83.33% , относительная плотность по водороду 36.
Выполнение задачи:
Дано:
Решение:
балы
𝜔 = 83.33%
D(𝐶𝑥 𝐻𝑦/вод.) = 36
1) записать общую формулу плотности газа относительно
другого
)
М (𝐶 𝐻
D(𝐶𝑥 𝐻 .) = М𝑛(H2𝑛+2
и массовой доли химического элемента
)
𝑦
возд
𝑛𝐴𝑟 (𝐶)
𝜔 = М (𝐶 𝐻
𝑛 2𝑛+2
2
∗ 100%
)
2) найти молярную массу предельного углеводорода по формуле
М (𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 ) = М (Н2 ) ∗ D (𝐶𝑥 𝐻 . ) ;
𝑦
возд
М (𝐶𝑛 𝐻2𝑛+2 ) = 36 * 2 (г/моль) = 72 (г/моль)
М = Мr, тогда
3) подставить значение относительной молекулярной массы
𝑛𝐴𝑟 (𝐶)
в формулу: 𝜔 = М (𝐶 𝐻 ) ∗ 100%
𝑛12
𝑛 2𝑛+2
83,33% = 72 * 100%
72∗83,33 %
СхНу - ?
х- ?; y - ?
n = 12∗100% ; n == 5
4) Подставить значение индекса в общую формулу
С5Н12 формула пентана
5) проверить истинность формулы
найти относительно молекулярную массу пентана
Mr (С5Н12 ) = 5* Ar(C) + 12 * Ar(H)
Mr (С5Н12 ) = 5 *12 + 12 = 72 a.e.m
Ответ: молекулярная формула предельного углеводорода
С5Н12
1.
Определить молекулярную формулу предельного углеводорода если
массовая доля углерода 83.33% , относительная плотность по водороду 36.
2.
Определить молекулярную формулу предельного углеводорода, если
плотность углеводорода по воздуху 4,414.
3.
Установите формулу соединения, массовые доли хлора и кислорода в
котором соответственно равны38,8% и 61,1%
4.
Определить молекулярную формулу алкана, массовая доля водорода в
котором рана 16.67%.
«Определение массовой доли растворённого вещества в растворе» и
« Определение плотности газа относительно другого»;
«Определение массовой доли растворённого вещества в растворе»
W - концентрация вещества - это сколько вещества по массе содержится в
100 г раствора, например 5% раствор содержит 5 г сухого вещества и 95 г
растворителя.
Рассмотрим наиболее широко распространённую задачку о том, как
определить процентное содержание вещества в растворе и сколько нужно взять
при этом вещества и самого раствора.
Например
Сколько нужно взять воды, чтобы из 20% уксусной кислоты (CH3 -COOH),
приготовить 5% раствор этой кислоты?
Решение: что такое % содержание вещества в растворе - это сколько чистого
вещества содержится в 100 мл раствора. Раствор состоит из чистого вещества и
растворителя, поэтому 100 мл раствора будут состоять из 5 г чистого вещества
(уксуса) и 95 мл растворителя (воды) это важно запомнить!
Дальше задачу можно решить с помощью 1 формулы или составить
пропорцию:
- если воспользоваться формулой, то
% = (M вещества) / (М раствора) х 100.
По условию задачи у нас 20% раствор уксусной кислоты.
Найдём массу нового раствора, полученного при добавлении воды к 20%
раствору. Из формулы получим: (M вещества) / % x 100, т.е. 20 мл / 5 x 100 = 400 мл.
Мы получили 400 мл раствора в котором содержится 20г чистого вещества
(уксуса), тогда 400 мл - 20 = 380 мл воды в новом растворе. Но не забывайте, что
и в 20% растворе содержалась вода, а именно 80 г воды на 100 мл раствора (95 + 5
=100).
Поэтому чтобы разбавить нашу 20% уксусную кислоту уже содержащую 80
мл воды, нам нужно на каждые 100 мл 20% первоначального раствора добавлять
ещё 380 - 80 =300 мл чистой воды.
Пример1.
1. Для приготовления раствора объёмом 250мл уксусной кислоты с
концентрацией 10%, сколько необходимо взять по объёму воды и кислоты?
Покажите на мерной посуде как необходимо отмерить заданные объёмы
жидкостей.
Дано
Решение
V =250 мл СН3СООН
𝜔 = 10%
V (СН3СООН) = ?
V(Н2О) = ?
1) записать общую формулу а) массовой доли
𝑉в−ва
кислоты в растворе 𝜔 = Vр−ра ∗ 100%
кол – во
баллов
2
и массы раствора mр-ра = mв-ва – mр-ля
2) Произвести вычисления, подставив значения в
формулы а и б
𝑉в−ва
а)10% = 250 ∗ 100% ;
2
10%х250
Vв-ва = 100% ; Vв-ва = 25 мл уксусной кислоты
б) 250 мл = 25 мл – mводы
mводы =250 мл - 25 мл = 225 мл
Для того чтобы отмерить заданные объёмы необходимо
взять мерные цилиндр и мерный стакан. Данную посуду
налить заданные жидкости
налить в мерный стакан кислоту таким образом, чтобы
мениск поверхности касался деления
2
2
Решите самостоятельно.
1. Для приготовления раствора объёмом 350мл уксусной кислоты с
концентрацией 10%, сколько необходимо взять по объёму воды и кислоты?
Покажите на мерной посуде как необходимо отмерить заданные объёмы
жидкостей.
2. Для приготовления раствора объёмом 250мл уксусной кислоты с
концентрацией 10%, сколько необходимо взять по объёму воды и кислоты?
Покажите на мерной посуде как необходимо отмерить заданные объёмы
жидкостей.
Пример 2.
Решить задачу. Рассчитать массовую долю этанола в растворе спирта в объёме
500мл, если для приготовления данного раствора взяли 40 мл. Рассказать, как
необходимо отмерить данный объём мерной посудой.
Дано:
Решение
𝑉 = 40 ( мл) С2Н5ОН 1) записать общую формулу а) массовой доли кислоты в
𝑉в−ва
𝑉 = 500 ( мл)
растворе 𝜔 =
∗ 100%
Vр−ра
С2Н5ОН р-р
и массы раствора mр-ра = mв-ва – mр-ля
𝜔=?
2) Произвести вычисления, подставив значения в
формулы а и б
40
а)𝜔 =
∗ 100% ; 𝜔 =8%
500
б)
mводы =500 мл - 40 мл = 460 мл
Для того чтобы отмерить заданные объёмы необходимо
взять мерные цилиндр и мерный стакан. Данную посуду
налить заданные жидкости
налить в мерный стакан кислоту таким образом, чтобы
мениск поверхности касался деления
Решите самостоятельно.
1. Рассчитать массовую долю этанола в растворе спирта в объёме 250мл, если
для приготовления данного раствора взяли 20 мл. Рассказать, как
необходимо отмерить данный объём мерной посудой
2. Рассчитать массовую долю пропанола в растворе спирта в объёме 500мл,
если для приготовления данного раствора взяли 50 мл. Рассказать, как
необходимо отмерить данный объём мерной посудой
3. Фенол называют карболовой кислотой, которую используют для
приготовления дезинфицирующего раствора. В воде массой 196 г
растворили 4 г фенола, определить массовую долю фенола в полученном
растворе.
Пример 3 Сколько граммов сульфата меди и сколько граммов воды надо
взять, чтобы приготовить 250 г 2,5% раствора для использования его в
определении глицеридов в крови пациента?
Дано:
Решение:
m = 250 (г) раствора
Записать общую формулу массовой доли фенола в растворе:
m(в−ва)
𝜔 = m(р−ля) х 100%; m(р − ра)= m(в − ва) + m(р − ля)
𝜔 = 2,5%
m = ? Н2О
m = ? Cu𝑆𝑂4
балл
Подставить значение в данную формулу:
m(в−ва)
m(в−ва)
𝜔 = m(р−ра) х 100%; 2,5% = 250(г) х 100%;
2,5(г)х 250 (г)
m(в − ва) =
; m(в − ва) = 6.25(г)
100%
m(Н2 О)= 250 (г) – 6.25(г) = 243.75(г)
2
2
Ответ: 6.25(г) сульфата меди и 243.75(г) воды надо взять, чтобы приготовить 250 г
2,5% раствора для использования его в определении глицеридов в крови пациента
Решите самостоятельно.
1 Сколько граммов сульфата меди и сколько граммов воды надо взять,
чтобы приготовить 125 г 1,25% раствора для использования его в
определении глицеридов в крови пациента?
Выход продуктов реакции от теоретически возможного
Пример1.
Решить задачу.
При нагревании этанола массой 6,8 г и муравьиной кислоты массой
4,8 г. получен сложный эфир массой 5,6г. Найти теоретический выход от
практического эфира в реакции этерификации.
Дано:
Решение задачи
m = 4,8 (г) HCOOH 1.а. Составляется химическое уравнение реакции
m = 6,8(г) C2H5OH
взаимодействия этанола с муравьиной кислотой.
m = 5,6(г)
б. Над уравнением реакции написать данные по условию
HCOОC2H5
задачи:
4,8 (г)
6,8 (г)
5.6(г) 𝜔 т. в.= ?
𝜔 т. в.= ?
Н
SO
2
4
HCOОC2H5
HCOOH + C2H5OH
→ HCOOC2H5 + Н2О
𝑡℃
𝜗 1(моль)
1(моль)
1(моль)
М 46 (г/ моль)
46(г/ моль)
74 (г/ моль)
2. Под уравнением реакции написать данные кол-во
вещества и молярную массу.
3. Для того, чтобы вычислить практический выход эфира в
реакции этерификации в начале необходимо найти
теоретическую массу этилового эфира.
Находим соотношение реагирующих веществ
1:1
4. Определим количество реагирующих веществ
m г
по формуле 𝜗 = [
]
𝜗=
𝜗=
4,8 (г)
46 (г/ моль)
6,8(г)
46(г/ моль)
М моль
= 0,10(моль ) HCOOH
= 0,15 (моль ) C2H5OH
согласно уравнению реакции этанола должно быть 0.10
(моль)
следовательно этанола вступило в химическую реакцию в
избытке.
5. Расчёт ведётся по недостатку, в недостатке муравьиная
m г
кислота. По формуле 𝜗 = [
] находится масса вещества
М моль
так, как 1(моль) HCOOHвступило в химическую реакцию, а
образовалось 1(моль) HCOОC2H5, то соотношение веществ 1 :
1
m
тогда подставляем значение в формулу 𝜗 = [
0.10 (моль) =
г
М моль
m
7,4(г/ моль)
]
; m = 0.10 (моль) х74 (г/ моль); m = 7,4(г)
6. Для того чтобы рассчитать практический выход
𝑚(пр)
произвести расчёт по формуле 𝜔 п.в. =
х 100%
𝑚(т)
𝜔 п.в = =
5.6(г)
7.4(г)
х 100%; 𝜔 п.в = 75, 7%
Ответ: 75, 7% практический выход эфира в реакции этерификации между
этанолом массой 6,8 г и муравьиной кислоты массой 4,8 г.в результате
которой получен сложный эфир массой 5,6г.
1. При нагревании этанола массой 3,4 г и муравьиной кислоты массой
2,4 г. получен сложный эфир массой 2.53г. Найти теоретический выход от
практического эфира в реакции этерификации
2.
Вычислить теоретический выход продукта реакции, если, при
взаимодействия карбида кальция массой 20г с избытком воды получили ацетилен,
который пропустили через раствор бромной воды и получили 85, 5г
тетрабромэтана (С2Н2Br4).
Схемы превращений:
Написать уравнения химических реакций схемы превращений:
С→ СаС2 →С2Н2 → С2Н4 → С2Н5ОН
Порядок выполнения:
1. Написать названия веществ под каждым веществом в цепи превращений
2. Над стрелкой указать реагирующие вещества и условия реакции.
3. Под стрелкой проставить нумерацию порядка выполнения химических
схем превращений.
4. Написать химические уравнения реакций
Выполнение задания
+СаО;𝒕℃
С
𝟏
углерод
→ СаС2
+Н𝟐 О
𝟐
карбид кальция
𝑡℃
→С2Н2
+Н𝟐 𝒕℃ 𝑵𝒊
ацетилен
1) 3С + СаО → СаС2 + СО
1
2) СаС2 + 2Н2О → С2Н2 + Са(ОН)2
+𝒕℃ 𝑵𝒊
3) С2Н2 + Н2
→ С2Н4
𝟑
4) С2Н4 + Н2О → С2Н5ОН
𝟑
→ С2Н4
этилен
+Н𝟐 О
𝟒
→ С2Н5ОН
этиловый спирт
Выполните самостоятельно схемы превращений по алгоритму:
1.
C2H5OH C2H4 C2H4Br2
2.
C CH4 CH3Br C2H6 C2H5I C2H5OH C2H4
3.
Этан → этин → бензол → ? → фенол → трибромфенол.
4.
C2H6 → ? → C2H5OH → ? → CH3COOH →CH3COO C2H5
5.
C → CH4 → X → C2H6 → C2H4 → C2H5OH
6.
Этан → хлорэтан → этанол → этаналь → этановая кислота
7.
H2 → CH4 → CH3Cl → C2H6
8.
9.
CH3OH
C2H5OH C2H4 C2H4Br2
C CH4 CH3Br C2H6 C2H5I C2H5OH C2H4
10.
А14С3 CH4 CH3С1 C2H6 C2H5С1 C4H10 C4H9NО2
11.
CH4 C2H2 C2H4 C2H4Br C2H2 C2H4O
12.
СН3 – СН2 – СН2ОН
13.
СаС2 C2H2 C6H6 C6H5С1 C6H5ОН C6H5ОNа
14.
C2H2 C2H4O . C2H5OH C2H4 C2H4Br C4H10
+НС1
1
→ Х1
+КОН(спирт.р−р)
2
→ Х2
+Cu,𝑡 0
3
→ Х3
+н2 ,Ni
1
→ Х4
Пример 2. Написать уравнения химических реакций схемы превращений:
Этан → этин → бензол → ? → фенол → трибромфенол.
Составить уравнения химических реакций по схеме превращений.
Этан → этин → бензол → ? → фенол → трибромфенол.
Выполнение схемы превращений:
Порядок выполнения:
1. Написать формулы веществ под названием каждого веществом в цепи
превращений
2. Над стрелкой указать реагирующие вещества и условия реакции.
3. Под стрелкой проставить нумерацию порядка выполнения химических
схем превращений.
4. Написать химические уравнения реакций.
Этан → этин → бензол → ? →фенол → трибромфенол.
H2
+3C2H2
+Вr2 +NaOH
+Вr2
C2H6 → C2H2 → C6H6 →? → C6H5OH → (Br)-C6H2 -OH
1) C2H6 →C2H2 + 2H2
2) C2H2 + 2 C2H2 → C6H6
3) C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
4) C6H5Cl + NaOH → C6H5OH + NaCl
5) C6H5OH + 2Br2 → Br3C6H2OH + 3HBr
15.
Метан хлорметан этан бутан бутен - 2 бутадиен – 1,3
16.
Углерод метан ацетилен бензол этилбензол стирол
17.
Бутан хлорбутан бутанол - 1 бутаналь масляная кислота
18.
Хлорметан метанол формальдегид фенолформальдегидная смола
«Составление структурных формул и названий изомеров».
Составления названий изомеров по структурным формулам
Пример.1 Задание. Дать название изомерам и написать название веществам
следующего строения, укажите класс вещества; общую формулу класса; тип
гибридизации атомов углерода; химические связи, молекулярную формулу.
а) СН3—СН2—СН2—СН2 – СН =СН2
Алгоритм выполнения задания.
Структурная формула
6
5
4
3
2
1
СН3—СН2—СН2—СН2 – СН
=СН2
Ответ
Название
Определение
Главная углеродная
Алкен, непредельный
цепь содержит двойную углеводород, общая
связь, и включает 6
формула класса СnH2n,
атомов углерода.
sp2 гибридизация между
Углеводородная цепь
атомами углерода( С1 и
линейная. Нумерация
С2),
начинается с 1 атома
sp3 гибридизация между
который ближе к
атомами углерода (С3 и
двойной связи
С4, т.д.). Связь ( С1 и С2
Так как в углеродной
двойная
цепи 6 атомов углерода, одна 𝜎 – связь и одна 𝜋
то данный углеводород – связь), а между
называется
н - гексан
атомами углерода в
цепи С3 по С6 одинарная
𝜎 – связь, молекулярная
формула С6Н12
Выполните самостоятельно.
1. Написать
названия изомерам и определить класс соединений вид
гибридизации, вид связи в молекуле соединения:
а) Н2С=С —СН 2 —СН 2 – СН 3
б) СН 3 – СН=СН—СН 2 – СН 3
в) СН 2 —СН 2 – СН 3
СН 2 —СН 2
г) СН 3 —СН – СН 2 —СН 3
СН2 СН3
2. Написать
названия изомерам и определить класс соединений вид
гибридизации, вид связи в молекуле соединения:
а) Н2С=С —СН 2 —СН 3
Cl
СН2 СН3
б) Н2С—СН —СН 2 — СН 2 — СН 2 —СН 3
в) СН 3 —СН – СН 2 —СН 3
СН3
СН3
СН2 СН3
г) Н2С—СН —СН 2 —СН —СН 2 —СН 3
3. Написать
названия изомерам и определить класс соединений вид
гибридизации, вид связи в молекуле соединения:
а) Н2С =
̅ С —СН 2 —СН 2 – СН 3
б) Н2С =
̅ С —СН 2 —СН 3
в) Н2С =
̅ С —СН—СН 2 – СН 3
СН2 СН3
СН2 СН3
г) Н2С =
̅ С —СН—СН – СН 3
СН 3
4. Написать
названия веществам и определить класс соединений вид
гибридизации, вид связи в молекуле соединения:
СН
а)
СН
СН
в) НО –
СН
СН
б) СН 3
СН
в) Br –
Br
Пример.2
Задание . По названию вещества написать структурные формулы:
1) Бутена -1,
Алгоритм выполнения задания.
Название.
Структурная формула
порядок выполнения
1.
Написать цепь углерода
Бутена -1
СН2 = СН – СН2 – СН2
по количеству атомов 4
2. Суффикс обозначает
наличие двойной связи, то
записываем данную связь у
того атома углерода у
которого она стоит.
3. Цифра 1 показывает, что у
первого атома С1 находится
двойная связь.
4 Структура линейная.
Алкен
1. По названию вещества написать структурные формулы:
Пентена-1, 2-метилпропен, 3-этилпентан, 2,2-диметилбутаналь,
3-метилбутанол-1,
2. Написать структурную формулу органическому соединению, определить класс
соединения, вид гибридизации, общую и молекулярные формулы, которые приведены
ниже:
а) 2,2,3 – триметил – 4 – этилгептан.
б) 2-метил-3-этилгексен-1
в) 2,2-диметилбутанол-1
г) 2,4,6-трибромбензол-1окси
3.Написать структурную формулу изомерам определить класс соединения, вид
гибридизации, общую и молекулярные формулы:
а) 2- метил-3,4-диэтилгексанол – 1;
б) 3, 3 диметилгептин-1
в) 3- метилбутановая кислота
Для определения органических веществ используют основные качественные
реакции на органические соединения
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ
Соединение
Алканы
Реактив
Пламя
Алкены С=С
1) Бромная вода
2) р-р КМп04
3) Горение
Бензол
Горение
Наблюдаемая реакция
Обычно определяют путем исключения.
Низшие алканы горят голубоватым
пламенем
Обесцвечивание раствора.
Обесцвечивание раствора, выпадение
бурого осадка Мn02Горят-слегка
желтоватым пламенем (частицы
углерода).
Обычно определяют путем исключения.
Горит коптящим пламенем.
Фенол
Спирты
Многоатомные
спирты
Амины
1) Бромная
вода
2) р-р Na2СО3
3) FeCI3
1) Na
2) Горение
3) Черная горячая
прокаленная Сuпроволока
Сu(ОН)2 + NaOH
1.Лакмус
2. HHal
Анилин
1) Бромная
вода
2) HHal
Альдегиды
1) Ag20
2) Сu(ОН)2
Лакмус
Карбоновые
кислоты
Крахмал
Белки
Раствор l2 в KI или
спиртовой раствор
иода
конц. HNO3
Обесцвечивание, выпадение белого
осадка трибромфенола
Выделение углекислого газа. Фиолетовое
окрашивание.
Выделение водорода.
Горят светлым голубоватым пламенем.
Восстановление красной окраски у
прокаленной горячей медной проволоки.
Синее окрашивание — образование
глицератов и др.
В водном растворе — синее
окрашивание.
Образуют соли с галогеноводородами —
после выпаривания твердый осадок.
Обесцвечивание бромной воды,
выпадение осадка триброманилина.
После упаривания твердый осадок —
соль гидрогалогенида анилина.
Реакция серебряного зеркала Выпадение
красного осадка Cu20
Красное окрашивание
Муравьиная — реакция серебряного
зеркала
Олеиновая — обесцвечивание бромной
воды
Синее окрашивание
Желтое окрашивание, при добавлении
щелочного раствора — оранжевое
Используя данную таблицу самостоятельно напишите химические реакции
определения органического вещества.
