11 сынып 2011 ж
1.3. Химиялық реакциялардың жіктелуі. Тотығу-тотықсыздану
реакциялары
5.
Келесі тотығу-тотықсыздану реакциясын электрондық баланс
әдісімен және реагенттен өнімге айналуға тиіс оттек атомдарының
көмегімен теңестіріңіздер.
Шешуі:
Тотығу дәрежелері өзгеріп тұрған элементтердің тотығу дәрежелерін
жазып шығамыз:
-2 +7 +2 +2
СН
3
ОН + KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ HCOOH + MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
С
-2
– 4ē → С
+2
/5
Mn
+7
+ 5ē → Mn
+2
/4
5С
-2
+ 4Mn
+7
→ 5C
+2
+ 4Mn
+2
5СН
3
ОН + 4KMnO
4
+ 6H
2
SO
4
→ 5HCOOH + 4MnSO
4
+ 2K
2
SO
4
+11H
2
O
6.
Метанның тікелей синтезін реакцияның қай типіне жатқызуға
болады? Термохимиялық теңдеуіне сүйеніп дәлелдеңіздер.
Шешуі:
С
(қ)
+ 2Н
2(г)
= СН
4(г)
∆Н
о
х.р.
= - 90,9 кДж
Демек, реакцияның типі – экзотермиялық.
Жауабы:
экзотермиялық.
7.
Көміртек пен сутектің әрекеттесуінен 3,2 кг метан алғанда бөлінетін
жылуды есептеп шығарыңыздар.
Шешуі:
С
(қ)
+ 2Н
2(г)
= СН
4(г)
∆Н
х.р.
= - 90,9 кДж
Пропорция құрамыз:
16 г СН
4
- 90,9 кДж,
3200 г СН
4
- x кДж. Бұдан: х = 18180 кДж.
Жауабы:
Q
= 18180 кДж.
146
3.2. Алкандардың құрылысы
5.
Қалыпты жағдайда 28 л көлем алатын этанның молекула саны мен
массасын есептеңіздер.
Шешуі:
ν(С
2
Н
6
) =
V(С
2
Н
6
)
V
M
=
28 л
22,4 л/моль
= 1,25 моль
N(C
2
H
6
) = ν(C
2
H
6
) ∙ N
A
= 1,25 моль ∙ 6,02∙10
23
моль
-1
= 7,525 ∙ 10
23
m(C
2
H
6
) = ν(C
2
H
6
) ∙ M(C
2
H
6
) = 1,25 моль ∙ 30 г/моль = 37,5 г
Жауабы:
N(C
2
H
6
) = 7,525 ∙ 10
23
; m(C
2
H
6
) = 37,5 г.
3.5. Циклоалкандар
11.
Массасы 39 г бензол алу үшін қанша грамм циклогексан қажет
болатындығын есептеңіздер.
Шешуі:
х г 39 г
С
6
Н
12
→ С
6
Н
6
+ 3Н
2
↑
84 г/моль 78 г/моль
ν(С
6
Н
6
) =
m(С
6
Н
6
)
M(С
6
Н
6
)
=
39 г
78 г/моль
= 0,5 моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(С
6
Н
6
) = ν(С
6
Н
12
), олай болса:
m(С
6
Н
12
) = ν(С
6
Н
12
) ∙ M(С
6
Н
12
) = 0,5 моль ∙ 84 г/моль = 42 г
Жауабы:
m(С
6
Н
12
) = 42 г.
12.
Сутек бойынша салыстырмалы тығыздығы 15 болатын
көмірсутектің молекулалық формуласын анықтаңыздар.
Шешуі:
М(С
х
Н
у
) = M(H
2
) · D
(H
2
)
(C
x
H
y
) = 2 г/моль · 15 = 30 г/моль
М(С
n
H
2n+2
) = 30 г/моль
12n + 2n + 2 = 30
14n = 28
n = 2, олай болса формуламыз - C
2
H
6
болғаны.
Жауабы:
C
2
H
6.
147
13.
Ауа бойынша тығыздығы 1,93, құрамындағы көміртектің массалық
үлесі 85,7% болатын көмірсутектің шынайы молекулалық формуласын
табыңыздар.
Шешуі:
Заттың 100 г үлгісін қарастырған ыңғайлы. Ондағы көміртек пен
сутектің массалары:
m(C) = 100 г ∙ 0,857 = 85,7 г
m(Н) = 100 г ∙ 0,143 = 14,3 г
Зат құрамындағы көміртек пен сутектің зат мөлшерлерін сәйкесінше х
және у моль деп белгілесек, оның формуласы С
х
Н
у
болады. Қосылыс
құрамына кіретін элемент атомдарының зат мөлшерлерінің өзара
қатынасы:
x ∶ y =
m(C)
M(C)
:
m(Н)
M(Н)
=
85,7
12
:
14,3
1
= 7,14 ∶ 14,3 = 1 ∶ 2
Демек, заттың ең қарапайым (эмпирикалық) формуласы - СН
2
. Алайда
мұндай көмірсутек жоқ. Заттың нағыз молекулалық формуласын табу
үшін оның ауа бойынша салыстырмалы тығыздығын пайдаланамыз.
M(С
х
Н
у
) = M(ауа) ∙ D
(ауа)
( С
х
Н
у
) = 29 г/моль ∙ 1,93 = 56 г/моль
М(С
х
Н
y
)
=
М(С
k
Н
2k
)
56 = kM(СН
2
)
56 = k∙14
k = 4.
Яғни белгісіз қосылыстың молекулалық формуласы C
4
H
8
болғаны.
Жауабы:
C
4
H
8
.
4.2. Алкендердің алынуы және қасиеттері
8.
Көлемі 11,2 л алканнан (қ.ж.) қанша көлем алкен алуға болады?
Оның зат мөлшері қандай?
Шешуі:
11,2 л х л
C
n
H
2n+2
= C
n
H
2n-2
+ H
2
↑
22,4 л/моль 22,4 л/моль
Реакция теңдеуі бойынша 1 моль алканнан 1 моль алкен алуға
болатынын көруге болады. Ал 1 моль газ тәріздес зат (қ.ж.) 22,4 л көлем
алады. Демек, V(C
n
H
2n+2
) = V(C
n
H
2n-2
).
Жауабы:
ν(C
n
H
2n-2
) = 0,5 моль; V(C
n
H
2n-2
) = 11,2 л.
148
9.
Зат мөлшері 1,5 моль этиленді сумен әрекеттестіргенде этанолдың
қандай массасы алынады? Өнімнің шығымы - 80%.
Шешуі:
1,5 моль х г
Н
2
C = CH
2
+ H
2
O → C
2
H
5
OH
1 моль 46 г/моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(C
2
H
4
) = ν(C
2
H
5
ОН) = 1,5 моль
m(C
2
H
5
ОН) = ν(C
2
H
5
ОН) = 1,5 моль · M(C
2
H
5
ОН) = 1,5 моль · 46 г/моль = 69 г
m
пр
= 69 г · 0,80 = 55,2 г.
Жауабы:
m(C
2
H
5
ОН) = 55,2 г.
4.3. Алкадиендер
11.
Құрамында спирттің массалық үлесі 0,95 болатын этил спирті
ерітіндісінен Лебедев әдісі бойынша бутадиен-1,3-тің қандай массасын
алуға болатынын есептеңіздер.
Шешуі:
100 г х г
2С
2
Н
5
ОН → Н
2
С = CH – CH = CH
2
+ 2H
2
O + H
2
46 г/моль 54 г/моль
Есептің шартында берілмегендіктен, заттың массасы 100 г үлгісін
қарастырамыз. Сонда, m(С
2
Н
5
ОН) = 100 г · 0,95 = 95 г
ν(C
2
H
5
OH) =
m(C
2
H
5
OH)
M(C
2
H
5
OH)
=
95 г
46 г/моль
= 2,06 моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(C
2
H
5
ОН) = ν(Н
2
С = CH – CH = CH
2
)/2
Олай болса, ν(C
4
H
6
) = 1,03 моль
m(C
4
H
6
) = ν(C
4
H
6
) · М(C
4
H
6
) = 1,03 моль · 54 г/моль = 55,62 г
Жауабы:
m(C
4
H
6
) = 55,62 г.
149
4.4. Көксағыз (каучук) пен резеңке
8.
Құрамында көміртектің массалық үлесі 85,7%, сутектің массалық
үлесі 14,3%, ал сутек бойынша тығыздығы 14 болатын көмірсутектің
формуласын табыңыздар.
Шешуі:
Заттың 100 г үлгісін қарастырған ыңғайлы. Ондағы көміртек пен
сутектің массалары:
m(C) = 100 г ∙ 0,857 = 85,7 г
m(Н) = 100 г ∙ 0,143 = 14,3 г
Зат құрамындағы көміртек пен сутектің зат мөлшерлерін сәйкесінше х
және у моль деп белгілейміз - С
х
Н
у
. Қосылыс құрамына кіретін элемент
атомдарының зат мөлшерлерінің өзара қатынасы:
x ∶ y =
m(C)
M(C)
:
m(Н)
M(Н)
=
85,7
12
:
14,3
1
= 7,14 ∶ 14,3 = 1 ∶ 2
Демек, заттың ең қарапайым (эмпирикалық) формуласы - СН
2
. Алайда
мұндай көмірсутек жоқ. Заттың нағыз молекулалық формуласын табу
үшін оның ауа бойынша салыстырмалы тығыздығын пайдаланамыз.
М(С
х
Н
у
) = M(H
2
) · D
(H
2
)
(C
x
H
y
) = 2 г/моль · 14 = 28 г/моль
М(С
х
Н
y
)
=
М(С
k
Н
2k
)
28 = kM(СН
2
)
28 = k∙14
k = 2.
Яғни белгісіз қосылыстың молекулалық формуласы C
2
H
4
болғаны.
Жауабы:
C
2
H
4
.
9.
Ауа бойынша тығыздығы 1,86, ал құрамындағы көміртектің
массалық үлесі 88,9% болатын көмірсутектің молекулалық
формуласын есептеп шығарыңыздар.
Шешуі:
Алдымен көміртектің массалық үлесін біле отырып, белгісіз көмірсутек
құрамындағы сутектің массалық үлесін анықтаймыз:
ω (H) = 100% - ω(C) = 100% - 88,9% = 11,1%
Заттың 100 г үлгісін қарастырған ыңғайлы. Ондағы көміртек пен
сутектің массалары:
m(C) = 100 г ∙ 0,889 = 88,9 г
m(Н) = 100 г ∙ 0,111 = 11,1 г
150
Зат құрамындағы көміртек пен сутектің зат мөлшерлерін сәйкесінше х
және у моль деп белгілесек - С
х
Н
у
. Қосылыс құрамына кіретін элемент
атомдарының зат мөлшерлерінің өзара қатынасы:
x ∶ y =
m(C)
M(C)
∶
m(Н)
M(Н)
=
88,9
12
∶
11,1
1
= 7,41 ∶ 11,1 = 1 ∶ 1,5 = 2 ∶ 3
Демек, заттың ең қарапайым (эмпирикалық) формуласы - С
2
Н
3
. Алайда
мұндай көмірсутек жоқ. Заттың нағыз молекулалық формуласын табу
үшін оның ауа бойынша салыстырмалы тығыздығын пайдаланамыз.
M(С
х
Н
у
) = M(ауа) · D
(ауа)
( С
х
Н
у
) = 29 г/моль · 1,86 = 54 г/моль
М(С
х
Н
y
)
=
М(С
k
Н
2k
)
54 = kM(СН
2
)
54 = k∙27
k = 2.
Яғни белгісіз қосылыстың молекулалық формуласы C
4
H
6
болғаны.
Достарыңызбен бөлісу: |