Суміш пропану, пропену та пропіну може приїднати 13,44 л водню (н. у.) в присутності каталізатора. при пропускані данної суміші в аммоніатичний розчин аргентум(і) оксиду утворюється 14,7 г осаду. густина вихідної суміші за воднем рівна 21,25. 1. визначте обємні частки компонентів суміші. 2. чи можуть компоненти цієї суміші реагувати з водою? якщо так, то вкажіть умови та напишіть рівняння відповідних реакцій.
С3Н4 + Ag(NH3)2OH = C3H3Ag (осадок) + 2 NH3 + H2O
М (C3H3Ag) = 147 г/моль
Кол-во в-ва C3H3Ag (осадок): 14,7 г / 147 г/моль = 0,1 моль
Таким образом пропина в исходной смеси было всего 0,1 моля.
С водородом могут реагировать пропен и припин:
С3Н6 + H2 = C3H8
C3H4 + 2 H2 = C3H8
Кол-во водорода: 13,44 : 22,4 = 0,6 моль водорода Из них на гидрирование пропина пошло 2 *0,1 = 0,2 моля (см. уравнение реакции гидрирования пропина) Тогда на гидрирование пропена затрачено 0,6 – 0,2 = 0,4 моль. Из уравнения реакции гидрирования пропена видно, что компоненты реагируют в соотн. 1 :1, т. е. пропена было 0, 4 моля
Плотность смеси по водороду 21,25, тогда мол. вес смеси 21,25 * 2 г/моль = 42,5 г/моль
Мол. вес пропина 40 г/моль, пропена 42 г/моль, пропана 44 г/моль.
40 *0,1 + 42 * 0,4 + 44 * х = 42,5 г/моль
х = 0,5 моль (пропан)
Пропан 0,5 моль (округлено, точнее будет 0,4931)
Пропен 0,4 моль
Пропин 0,1 моль
Поскольку равные кол-ва газов при одинаковых условиях занимают равные объемы, то объемные соотношения газов пропан/пропен/пропин составляет 5 : 4 :1
2. С водой могут реагировать пропен и пропин:
C3H6 + H2О = C3H7ОН (изо-пропанол, CH3CН(OН)CH3) – гидратация пропилена протекает при нагревании в присутствии кислотных катализаторов, например, серной кислоты или фосфорной кислоты. В промышленности использую фосфорную кислоту на носителе или окись вольфрама.
C3H4 + H2О = C3H6О (ацетон CH3C(O)CH3) – реакция Кучерова, в качестве катализаторов обычно используют соли ртути (ІІ)