Дано: v(c2h6- этан и c4h8- бутены, у них молекулярные формулы одинаковые, потому что они -изомеры)=12 дм3. v(h2)=12дм3. φ (c2h6) в исходной смеси-? решение: всего было 12+12=24дм3 газов, в конечной смеси их только 19,2 дм3. за счёт чего произошло уменьшение объёма на 4,8 дм3? в реакцию с водородом вступали только бутены: c4h8 +h2=c4h10 (бутан). объём уменьшился за счёт прореагировавшего водорода, т.е. это водорода прореагировало 4,8дм3, а было его всего 12, поэтому после окончания реакции в конечной смеси останется водорода 12-4,8=7,2 дм3. тогда из уравнения реакции следует, что бутенов в реакцию вступило тоже 4,8дм3. получается, что в исходной смеси объёмом 12 дм3 было 4,8 дм3 бутенов, а остальных 7,2дм3 был этан. осталось найти объёмную долю этана в исходной смеси: φ(c2h6)=v(c2h6) : v(исходной смеси)=7,2 : 12=0,6, или 60 %
Свойства углерода. реакционная способность повышается в ряду алмаз – графит – карбин – аморфный углерод. алмаз и графит инертны, устойчивы к действию кислот и щелочей. 1.алмаз и графит сгорают в чистом кислороде при высоких температурах с образованием углекислого газа: c + o2 (800° c)® co2. аморфные модификации сгорают уже на воздухе. при недостатке кислорода образуется угарный газ: 2c + o2 ® 2co. 2.непосредственно из галогенов с аморфным углеродом реагирует лишь фтор: c + 2f2 ® cf4. с остальными галогенами реакция происходит лишь при нагревании. 3.при температуре 500° с на никелевом катализаторе идет реакция с водородом: c + 2h2 (500° c ni)® ch4. 4.при высоких температурах углерод взаимодействует также с такими неметаллами, как сера, при пропускании ее паров через уголь: c + 2s (900° c)® cs2, а также с азотом с образованием бесцветного ядовитого газа дициана: 2c + n2 (2000° c)® c2n2. 5.с металлами, и некоторых металлов углерод образует соответствующие карбиды: 2c + ca (550° с) ® cac2, 4 al + 3c (1500-1700° с) ® al4c3, si + c (1200-1300° с) ® sic + q, 3c + cao (1900-1950° с) ® cac2 + 2co. 6.однако наиболее характерные реакции для углерода со сложными веществами – реакции восстановления, применимые в металлургии для получения металлов из их руд: 2c + sio2 (1300° с, вак.) ® si + 2co, c + feo (> 1000° c)® fe + co, c + 2cuo (1200° c)® 2cu + co2, c + h2o (800-1000° c)« co + h2, 2c + na2so4 (600° c)® na2s + 2co2, 2c + na2co3 (900-1000° c)® 2na + 3co, c + co2 (> 1000° c)« 2co. концентрированные серная и азотная кислоты при нагревании окисляют углерод до углекислого газа: c + 2 h2so4 (t )® co2 + 2 so2 + h2o, c + 4hno3 (t )® 3co2 + 4no2 + 2h2o. 7.порох сгорает по реакции: 2kno3 + s + 3c ® k2s + n2 + 3co2. 8.углерод взаимодействует с раствором дихромата калия в концентрированной серной кислоте:3c + 8h2so4 + 2k2cr2o7 ® 3co2 + 2cr2(so4)3 + 2k2so4 + 8h2o.
