Question

2. При сжигании непредельного углеводорода получили 156,8 л CO2 (н.у.) и 108 г Н20. Известно, что это вещество может быть получено по реакции
Лебедева, и в его структуре присутствует сопряжение кратных связей.
Установите структурную формулу этого соединения и напишите его реакцию
с 1 моль хлора.

Answer 1

Для решения данной задачи нам необходимо разобраться с тем, как получается CO2 и H2O при сжигании непредельного углеводорода.

1. Начнем с реакции сжигания. Реакцию сжигания непредельного углеводорода можно записать следующим образом:
CnHm + (n+m/4)O2 -> nCO2 + m/2H2O

Где CnHm представляет собой структуру непредельного углеводорода, O2 - молекулярный кислород, n - количество молей CO2, m - количество молей H2O.

2. В задаче сказано, что при сжигании было получено 156,8 л CO2 и 108 г H2O. Зная, что объем при нормальных условиях равен 22,4 л/моль, и используя соответствующие массы каждого компонента, можно найти количество молей CO2 и H2O.

a. Для CO2:
Объем CO2 / объем при н.у. = количество молей CO2 / 1 моль CO2
156,8 л / 22,4 л/моль = количество молей CO2 / 1 моль CO2
156,8 / 22,4 = количество молей CO2
7 моль CO2

b. Для H2O:
Масса H2O / молярная масса H2O = количество молей H2O / 1 моль H2O
108 г / 18 г/моль = количество молей H2O / 1 моль H2O
6 моль H2O

3. Теперь мы знаем, что в реакции было образовано 7 молей CO2 и 6 молей H2O. Мы также знаем, что вещество, которое было сожжено, имеет структуру с сопряжением кратных связей.

4. Известно, что образование сопряженных связей свойственно алканам. Таким образом, мы можем предположить, что непредельный углеводород имеет структуру алкана.

5. Алканы - это углеводороды, состоящие только из одиночных связей между атомами углерода. Таким образом, наше непредельное углеводородное соединение должно быть алканом.

6. Формула общего вида для алканов - CnH2n+2. Используя это, мы можем определить количество углерода в нашем углеводороде.

a. Для CO2:
n = количество углерода
n = 2n+2
7 = 2n+2
5 = 2n
n = 2.5
Значит, наш алкан имеет 2 углерода.

b. Для H2O:
m = количество водорода
m = 2n+2
6 = 2n+2
4 = 2n
n = 2
Значит, у нас также 2 атома водорода.

7. Получив структурную формулу C2H6 для нашего алкана, мы можем записать реакцию с хлором:

C2H6 + Cl2 -> C2H5Cl + HCl

Где Cl2 - молекулярный хлор, C2H5Cl - хлорэтан, HCl - соляная кислота.

Таким образом, структурная формула данного соединения - C2H6 (этан), а его реакция с хлором записывается как C2H6 + Cl2 -> C2H5Cl + HCl.