Жауабы:
56%.
8.2. Қаныққан біратомды спирттер
9.
Көлемі 33,6 л (қ.ж.) этиленді гидратациялағанда түзілетін этанолдың
массасын табыңыздар.
Шешуі:
33,6 л х г
С
2
Н
4
+ Н
2
О → С
2
Н
5
ОН
22,4 л/моль 46 г/моль
ν(С
2
Н
4
) =
V(С
2
Н
4
)
V
M
=
33,6 л
22,4 л/моль
= 1,5 моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(С
2
Н
4
) = ν(С
2
Н
5
ОН) = 1,5 моль
m(С
2
Н
5
ОН) = ν(С
2
Н
5
ОН) ∙ M(С
2
Н
5
ОН) = 1,5 моль ∙ 46 г/моль = 69 г
162
Жауабы:
m(С
2
Н
5
ОН) = 69 г.
10.
Массасы 9 кг глюкозаны спирттік ашытқанда түзілетін этил
спиртінің көлемін есептеңіздер. Этанолдың тығыздығы 0,789 г/мл.
Шешуі:
9 кг
Спирттік ашу
х г
С
6
Н
12
О
6
→ 2С
2
Н
5
ОН + 2СО
2
180 г/моль 46 г/моль
ν(С
6
Н
12
О
6
) =
m(С
6
Н
12
О
6
)
М(С
6
Н
12
О
6
)
=
9000 г
180 г/моль
= 50 моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(С
2
Н
5
ОН) = 2ν(С
6
Н
12
О
6
)
Олай болса, ν(С
2
Н
5
ОН) = 50 моль ∙ 2 = 100 моль
m(С
2
Н
5
ОН) = ν(С
2
Н
5
ОН) ∙ M(С
2
Н
5
ОН) = 100 моль ∙ 46 г/моль = 4600 г
Оның көлемі:
V(C
2
H
5
OH) =
m(C
2
H
5
OH)
ρ(C
2
H
5
OH)
=
4600 г
0,789 г/мл
= 5830 мл
Жауабы:
V(С
2
Н
5
ОН) = 5830 мл ≈ 5,83 л.
8.3. Спирттердің қасиеттері
10.
Массасы 9,2 г оттекті органикалық затты жаққанда 17,2 г
көмірқышқыл газы және 10,8 г су алынды. Бұл заттың сутек бойынша
салыстырмалы тығыздығы 23. Заттың молекулалық формуласын
анықтаңыздар.
Шешуі:
Өнімдердің формулалары бойынша пропорциялар құрамыз:
17,2 г СО
2
- х г С,
44 г СО
2
- 12 г С. Бұдан: х = 4,7 г.
18 г Н
2
О - 2 г Н,
10,8 г Н
2
О - у г Н . Бұдан: у = 1,2 г.
4,7 + 1,2
=
5,9 г. Демек, заттың құрамында 9,2 – 5,9 = 3,3 г оттек бар болғаны.
Заттың құрамына кіретін элемент атомдарының зат мөлшерлерінің
өзара қатынасы:
x ∶ y =
m(C)
M(C)
∶
m(Н)
M(Н)
∶
m(О)
M(О)
=
4,7
12
∶
1,2
1
∶
3,3
16
= 0,4: 1,2: 0,2 = 2 ∶ 6: 1
163
Демек, бұл заттың эмпирикалық формуласы - С
2
Н
6
О. Заттың шынайы
формуласын анықтау үшін оның сутек бойынша салыстырмалы
тығыздығын пайдаланамыз:
М(С
х
Н
у
O
z
) = M(H
2
) · D
(H
2
)
(C
x
H
y
O
z
) = 2 г/моль · 23 = 46 г/моль
М(С
х
Н
у
O
z
)
=
М(С
2k
Н
6k
O
k
)
46 = kM(С
2
Н
6
O)
46 = k∙46
k = 1.
Демек, белгісіз қосылыстың молекулалық формуласы - С
2
Н
5
ОН.
Жауабы:
С
2
Н
5
ОН (этанол).
8.4 Көпатомды спирттер
7.
Мөлшері 1 моль этиленгликольді натриймен әрекеттестіргенде
қандай көлем (қ.ж.) сутек бөлінеді?
Шешуі:
1 моль х л
CH
2
OH – CH
2
OH + 2Na→ CH
2
ONa – CH
2
ONa + H
2
↑
1 моль 22,4 л/моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(С
2
Н
4
(ОН)
2
) = ν(H
2
) = 1 моль
Олай болса, V(H
2
) = ν(С
2
Н
5
ОН) ∙ V
M
= 1 моль ∙ 22,4 л/моль = 22,4 л.
Жауабы:
V(H
2
) = 22,4 л.
8.
Массасы 15,5 г екіатомды спирт алу үшін қандай органикалық
қосылысқа калий перманганатының ерітіндісін қосу керек және
көмірсутектің массасын табыңыздар.
Шешуі:
Жоғарыда айтып өткендей, бұл екіатомды спирт – этиленгликоль. Оны
этилен атты көмірсутекке калий перманганатының ерітіндісін қосып
алады:
[O] + H
2
O
СН
2
= СН
2
→ СH
2
OH – CH
2
OH
KMnO
4
ν(C
2
H
4
(OH)
2
) =
m(C
2
H
4
(OH)
2
)
M(C
2
H
4
(OH)
2
)
=
15,5 г
62 г/моль
= 0,25 моль
Реакция схемасы бойынша: ν(С
2
Н
4
(ОН)
2
) = ν(С
2
H
4
) = 0,25 моль
Оның массасы: m(С
2
H
4
) = ν(С
2
H
4
)∙M(С
2
H
4
) = 0,25 моль∙28 г/моль = 7 г.
Жауабы:
m(С
2
H
4
) = 7 г.
164
8.5. Фенолдар
10.
Бензол мен фенолдың қоспасына бромды су қосқанда, 4,97 г
трибромфенол алынады. Қоспада неше грамм фенол болғаны?
Шешуі:
Бензол бромды сумен әрекеттесіп, трибромфенол түзбейді, сондықтан
бұл есепте трибромфенолды фенол түзіп отыр.
С
6
Н
5
ОН + 3Br
2
→ C
6
H
2
(Br)
3
OH↓ + 3HBr
Осы реакцияның көмегімен қоспадағы фенолдың массасын
анықтаймыз. Фенолдың молекулалық массасы – 94 г/моль;
трибромфенолдың салыстырмалы молекулалық массасы – 331 г/моль.
ν(C
6
H
2
(Br)
3
OH) =
m(C
6
H
2
(Br)
3
OH)
M(C
6
H
2
(Br)
3
OH)
=
4,97 г
331 г/моль
= 0,015 моль
Реакция теңдеуі бойынша: ν(C
6
H
2
(Br)
3
OH) = ν(С
6
Н
5
ОН) = 0,015 моль
m(С
6
Н
5
ОН) = ν(С
6
Н
5
ОН) ∙ M(С
6
Н
5
ОН) = 0,015 моль ∙ 94 г/моль = 1,4 г
Жауабы:
m(С
6
Н
5
ОН) = 1,4 г.
11.
Көлемі 1,12 л ацетиленді (қ.ж.) реакциядан бөлініп шыққан сутекпен
толық гидрлеу үшін 9,4%-тік фенолдың бензолдағы ерітіндісінің (ρ =
0,9 г/cм
3
) қандай көлемі натриймен әрекеттесуі қажет?
Шешуі:
(1)
реакция теңдеуі бойынша пропорция құрамыз:
11,2 л х л
НС ≡ СН + 2Н
2
→ Н
3
С – СН
3
(1)
22,4 л/моль 22,4 л/моль
22,4 л C
2
H
2
- 44,8 л Н
2
,
1,12 л C
2
H
2
- х л Н
2
. Бұдан: х = 2,24 л.
(2)
реакция теңдеуі бойынша пропорция құрамыз:
у г 2,24 л
2С
6
Н
5
ОН + 2Na → 2C
6
H
5
ONa + H
2
(2)
94 г/моль 22,4 л/моль
2 ∙ 94 г/моль С
6
Н
5
ОН - 22,4 л Н
2
,
у г С
6
Н
5
ОН - 2,24 л Н
2
. Бұдан: у(С
6
Н
5
ОН) = 18,8 г.
165
Фенолдың 9,4%-тік ерітіндісінің массасы:
18,8 г фенол - 9,4%,
z г ерітінді - 100%. Бұдан: z = 200 г.
Фенол ерітіндісінің көлемі:
V(C
6
H
5
OH) =
m(C
6
H
5
OH)
ρ(C
6
H
5
OH)
=
200 г
0,9 г/см
3
= 222,2 см
3
Жауабы:
V(С
6
Н
5
ОН) = 222,2 см
3
.
9.2 Альдегидтердің қасиеттері
7.
Құмырсқа альдегидін күміс оксидімен тотықсыздандырғанда, 2 г
күміс түзіледі. Альдегидтің қандай массасы тотыққан?
Шешуі:
х г
2 г
НСОН + Ag
2
O → HCOOH + 2Ag↓
30 г/моль 108 г/моль
ν(Ag) =
m(Ag)
M(Ag)
=
2 г
108 г/моль
= 0,0185 моль
ν(Ag) = 2ν(НСОН)
ν(НСОН) = 0,0185 моль/2 = 0,00925 моль
m(НСОН) = ν(НСОН) ∙ M(НСОН) = 0,00925 моль ∙ 30 г/моль = 0,28 г
Жауабы:
m(НСОН) = 0,28 г.
8.
Өнімнің шығымы 40% болса, 25 г формальдегид алу үшін қанша
грамм метанол жұмсау керек?
Шешуі:
х г
[O]
25 г
СН
3
ОН → HCOH + H
2
O
32 г/моль 30 г/моль
Реакция теңдеуі бойынша пропорция құрамыз:
25 г HCOH - х г СН
3
ОН,
30 г/моль HCOH - 32 г/моль СН
3
ОН. Бұдан: х = 26,7 г.
η =
m
пр.
m
теор.
∙ 100%
166
40% =
26,7
m
теор.
∙ 100%
m(СН
3
ОН) = 66,7 г
Жауабы:
m(СН
3
ОН) = 66,7 г.
9.8. Бірнегізді қанықпаған қышқылдар
7.
Құрамында 40% С, 6,6% Н, 53,4% О болатын карбон қышқылының
молекулалық формуласын табыңыздар.
Шешуі:
Заттың 100 г үлгісін қарастырған ыңғайлы. Ондағы көміртек, сутек
және оттектің массалары:
m(C) = 100 г ∙ 0,40 = 40 г
m(Н) = 100 г ∙ 0,066 = 6,6 г
m(O) = 100 г ∙ 0,534 = 53,4 г
Зат құрамындағы көміртек, сутек және оттектің зат мөлшерлерін
сәйкесінше х, у және z моль деп белгілеп аламыз: С
х
Н
у
Cl
z
. Қосылыс
құрамына кіретін элемент атомдарының зат мөлшерлерінің өзара
қатынасы:
х ∶ у ∶ z =
m(C)
M(C)
∶
m(Н)
M(Н)
∶
m(О)
M(
О
)
=
40
12
∶
6,6
1
∶
53,4
16
= 3,3 ∶ 6,6 ∶ 3,3 = 1 ∶ 2 ∶ 1
Демек, қышқылдың эмпирикалық формуласы СН
2
О. Алайда мұндай
карбон қышқылы жоқ. Нағыз формуланы табу үшін пайдалануға
болатын қосымша мәліметтер тағы жоқ! Сондықтан зат құрамындағы
атомдардың сандарын 2 еселейміз, сонда С
2
Н
4
О
2
, яғни - СН
3
СООН.
Жауабы:
СН
3
СООН.
8.
Массасы 37 г біріншілік спиртті тотықтырғанда, 44 г бірнегізді
карбон қышқылы алынады, бірақ молекуладағы көміртек атомдарының
саны өзгермейді. Реакция нәтижесінде қандай қышқыл түзіледі?
Шешуі:
37 г [O]
44 г
С
n
H
2n+1
OH → С
n
H
2n+1
COOH
(
14n + 18) г/моль -H
2
O (14n + 32) г/моль
Реакция схемасы бойынша пропорция құрамыз:
37(14n+32) = 44(14n+18)
518n + 1184 = 616n + 792
98n = 392, бұдан: n = 4
Молекуласындағы көміртек атомдарының саны 4 болғандықтан, оның
формуласы – С
3
Н
7
СООН.
Жауабы:
С
3
Н
7
– СООН (бутан қышқылы).
167
10.1. Жай эфирлер
5.
Массасы
30 г метилэтилэфирін алу үшін қанша көлем (қ.ж.) этилен
қажет?
Шешуі:
Н
2
С = CH
2
+ H
2
O → C
2
H
5
OH
CH
3
OH + C
2
H
5
OH → CH
3
– O – C
2
H
5
ν(СН
3
ОС
2
Н
5
) =
m(СН
3
ОС
2
Н
5
)
M(СН
3
ОС
2
Н
5
)
=
30 г
60 г/моль
= 0,5 моль
ν(CH
3
– O – C
2
H
5
) = ν(C
2
H
5
OH) = ν(С
2
Н
4
) = 0,5 моль
Оның көлемі: V(С
2
Н
4
) = ν(С
2
Н
4
) · V
M
= 0,5 моль · 22,4 л/моль = 11,2 л
Достарыңызбен бөлісу: |