Дано: смесь - RbNO₃,BaSO₄ массы газов тяжелее массы С₃H₄ на 40% Найти: m(исходной смеси)/m(конечной смеси) -? Решение: Пусть масса исходной смеси равна 100г. В ней содержится : x моль - RbNO₃ , у моль - ВaSO₄. Запишем уравнения реакций: 2RbNO₃--[t]-->2RbNO₂+O₂↑ BaSO₄--[t]-->BaO+SO₃↑ Молярные массы которые нужны для расчетов: M(RbNO₃)=148г/моль M(BaSO₄)=233г/моль M(O₂)=32г/моль M(SO₃)=80г/моль M(C₃H₄)=40г/моль 1: 148x+233y=100 - масса всей смеси !Находим химические количества газов по реакциям, а так же их массы: n(O₂)=n(RbNO₃)*1/2= x/2(моль) m(O₂)=n*M=32*x/2=16x (г) n(SO₃)=n(BaSO₄)=y(моль) m(SO₃)=n*M=80y (г) Из условия нам сказано,что масса смеси газов на 40% больше массы С₃H₄.Т.е иными словами: m(O₂)+m(SO₃)+0.4m(C₃H₄)=m(C₃H₄) Что же собой представляет масса С₃H₄?Все просто m(C₃H₄)=M(C₃H₄)*n(C₃H₄) ,где n(C₃H₄)=x+y В общем получаем: 16x+80y+0.4*40(x+y)=40(x+y) -8x+56y=0 8x=56y x=7y Далее осталось решить простенькую системку: 148x+233y=100 x=7y Решив систему получаем: x=0.552моль y=0.079моль Находим массу конечной смеси: m(конечной смеси)=m(исходной смеси)-m(смеси газов) m(смеси газов)=32*0.552+80*0.079=23.984г m(конечной смеси)=100-23.984=76.016г m(исходной смеси)/m(конечной смеси)=100/76.016≈1.31 раза ответ: А)1.31 раза
АЛКАНЫ И ЦИКЛОАЛКАНЫ – углеводороды, в которых все атомы углерода соединены друг с другом и с атомами водорода одинарными) связями. Алканы (синонимы – предельные углеводороды, насыщенные углеводороды, парафины) – углеводороды с общей формулой CnH2n+2, где n – число атомов углерода. Такую же формулу имеет и всем знакомый полиэтилен, только величина n у него очень велика и может достигать десятков тысяч. Кроме того, полиэтилен содержит молекулы разной длины. В циклоалканах атомы углерода образуют замкнутую цепь; если цикл один, формула циклоалкана CnH2n.
Алкан с самыми длинными молекулами был синтезирован английскими химиками в 1985. Это нонаконтатриктан С390Н782, содержащее цепочку из 390 углеродных атомов. Исследователей интересовало, как будут упаковываться такие длинные цепи при кристаллизации (гибкие углеводородные цепочки могут легко складываться).
Число изомеров алканов. Задача о теоретически возможном числе изомеров алканов впервые была решена английским математиком Артуром Кэли (1821–1895), одним из основоположников важного раздела математики – топологии (в 1879 он опубликовал первую статью по знаменитой «проблеме четырех цветов»: достаточно ли их для раскраски любой географической карты; эта проблема была решена лишь в 1976). Оказалось, что не существует формулы, по которой можно по числу атомов углерода в алкане СnH2n+2 рассчитать число его изомеров. Есть только так называемые рекуррентные формулы (от латинского recurrens – возвращающийся), которые позволяют рассчитать число изомеров n-го члена ряда, если уже известно число изомеров предыдущего члена. Поэтому расчеты для больших n были получены сравнительно недавно с компьютеров и доведены до углеводорода С400Н802; для него, с учетом изомеров, получено значение, трудно поддающееся воображению: 4,776·10199. А уже начиная с алкана С167Н336, число изомеров превышает число элементарных частиц в видимой части Вселенной, которое оценивается как 1080. Указанное в таблице число изомеров для большинства алканов значительно возрастет, если рассматривать также зеркально-симметричные молекулы – стереоизомеры (см. ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ): для гептана – с 9 до 11, для декана – с 75 до 136, для эйкозана – с 366 319 до 3 396 844, для гектана – с 5,921·1039 до 1,373·1046 и т.д.
метан можно получить нагреванием ацетата натрия с твердой щелочью: CH3COONa + NaOH ® CH4 + Na2CO3, а также гидролизом некоторых карбидов: Al4C3 + 12H2O ® 3CH4 + 4Al(OH)3. Гомологи метана можно получить по реакции Вюрца, например: 2CH3Br + 2Na ® CH3–CH3 + 2NaBr. В случае дигалогеналканов получаются циклоалканы, например: Br–CH2–(CH2)4–CH2Br + 2Na ® цикло-C6H12 + 2NaBr. Алканы образуются также при декарбоксилировании карбоновых кислот и при электролизе их.
Применение алканов. Алканы в составе бензина, керосина, солярового масла, мазута используются в качестве топлива. Высшие алканы входят в состав смазочных масел, вазелина и парафина. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров (капрон, найлон). Циклопропан используется для наркоза. Сквалан – высококачественное смазочное масло, компонент фармацевтических и косметических препаратов, адсорбент в газожидкостной хроматографии.
Алканы служат сырьем для получения многих органических соединений, в том числе спиртов, альдегидов, кислот. Хлорпроизводные алканов используют как растворители, например, трихлорметан (хлороформ) CHCl3, тетрахлорметан CCl4. Смесь высших алканов – парафин нетоксичен и широко применяется в пищевой промышленности для пропитки тары и упаковочных материалов (например, пакетов для молока), при производстве жевательных резинок. Парафином пропитывают карандаши, верхнюю (вблизи головки) часть спичек для их лучшего горения. Разогретый парафин используют в лечебных целях (парафинолечение). Окисление парафина в контролируемых условиях в присутствии катализаторов (органические соли переходных металлов) приводит к получению кислородсодержащих продуктов, главным образом, органических кислот.
смесь - RbNO₃,BaSO₄
массы газов тяжелее массы С₃H₄ на 40%
Найти:
m(исходной смеси)/m(конечной смеси) -?
Решение:
Пусть масса исходной смеси равна 100г. В ней содержится : x моль - RbNO₃ , у моль - ВaSO₄.
Запишем уравнения реакций:
2RbNO₃--[t]-->2RbNO₂+O₂↑
BaSO₄--[t]-->BaO+SO₃↑
Молярные массы которые нужны для расчетов:
M(RbNO₃)=148г/моль
M(BaSO₄)=233г/моль
M(O₂)=32г/моль
M(SO₃)=80г/моль
M(C₃H₄)=40г/моль
1: 148x+233y=100 - масса всей смеси
!Находим химические количества газов по реакциям, а так же их массы:
n(O₂)=n(RbNO₃)*1/2= x/2(моль)
m(O₂)=n*M=32*x/2=16x (г)
n(SO₃)=n(BaSO₄)=y(моль)
m(SO₃)=n*M=80y (г)
Из условия нам сказано,что масса смеси газов на 40% больше массы С₃H₄.Т.е иными словами:
m(O₂)+m(SO₃)+0.4m(C₃H₄)=m(C₃H₄)
Что же собой представляет масса С₃H₄?Все просто m(C₃H₄)=M(C₃H₄)*n(C₃H₄) ,где n(C₃H₄)=x+y
В общем получаем:
16x+80y+0.4*40(x+y)=40(x+y)
-8x+56y=0
8x=56y
x=7y
Далее осталось решить простенькую системку:
148x+233y=100
x=7y
Решив систему получаем:
x=0.552моль
y=0.079моль
Находим массу конечной смеси:
m(конечной смеси)=m(исходной смеси)-m(смеси газов)
m(смеси газов)=32*0.552+80*0.079=23.984г
m(конечной смеси)=100-23.984=76.016г
m(исходной смеси)/m(конечной смеси)=100/76.016≈1.31 раза
ответ: А)1.31 раза
АЛКАНЫ И ЦИКЛОАЛКАНЫ – углеводороды, в которых все атомы углерода соединены друг с другом и с атомами водорода одинарными) связями. Алканы (синонимы – предельные углеводороды, насыщенные углеводороды, парафины) – углеводороды с общей формулой CnH2n+2, где n – число атомов углерода. Такую же формулу имеет и всем знакомый полиэтилен, только величина n у него очень велика и может достигать десятков тысяч. Кроме того, полиэтилен содержит молекулы разной длины. В циклоалканах атомы углерода образуют замкнутую цепь; если цикл один, формула циклоалкана CnH2n.
Алкан с самыми длинными молекулами был синтезирован английскими химиками в 1985. Это нонаконтатриктан С390Н782, содержащее цепочку из 390 углеродных атомов. Исследователей интересовало, как будут упаковываться такие длинные цепи при кристаллизации (гибкие углеводородные цепочки могут легко складываться).
Число изомеров алканов. Задача о теоретически возможном числе изомеров алканов впервые была решена английским математиком Артуром Кэли (1821–1895), одним из основоположников важного раздела математики – топологии (в 1879 он опубликовал первую статью по знаменитой «проблеме четырех цветов»: достаточно ли их для раскраски любой географической карты; эта проблема была решена лишь в 1976). Оказалось, что не существует формулы, по которой можно по числу атомов углерода в алкане СnH2n+2 рассчитать число его изомеров. Есть только так называемые рекуррентные формулы (от латинского recurrens – возвращающийся), которые позволяют рассчитать число изомеров n-го члена ряда, если уже известно число изомеров предыдущего члена. Поэтому расчеты для больших n были получены сравнительно недавно с компьютеров и доведены до углеводорода С400Н802; для него, с учетом изомеров, получено значение, трудно поддающееся воображению: 4,776·10199. А уже начиная с алкана С167Н336, число изомеров превышает число элементарных частиц в видимой части Вселенной, которое оценивается как 1080. Указанное в таблице число изомеров для большинства алканов значительно возрастет, если рассматривать также зеркально-симметричные молекулы – стереоизомеры (см. ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ): для гептана – с 9 до 11, для декана – с 75 до 136, для эйкозана – с 366 319 до 3 396 844, для гектана – с 5,921·1039 до 1,373·1046 и т.д.
метан можно получить нагреванием ацетата натрия с твердой щелочью: CH3COONa + NaOH ® CH4 + Na2CO3, а также гидролизом некоторых карбидов: Al4C3 + 12H2O ® 3CH4 + 4Al(OH)3. Гомологи метана можно получить по реакции Вюрца, например: 2CH3Br + 2Na ® CH3–CH3 + 2NaBr. В случае дигалогеналканов получаются циклоалканы, например: Br–CH2–(CH2)4–CH2Br + 2Na ® цикло-C6H12 + 2NaBr. Алканы образуются также при декарбоксилировании карбоновых кислот и при электролизе их.
Применение алканов. Алканы в составе бензина, керосина, солярового масла, мазута используются в качестве топлива. Высшие алканы входят в состав смазочных масел, вазелина и парафина. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров (капрон, найлон). Циклопропан используется для наркоза. Сквалан – высококачественное смазочное масло, компонент фармацевтических и косметических препаратов, адсорбент в газожидкостной хроматографии.
Алканы служат сырьем для получения многих органических соединений, в том числе спиртов, альдегидов, кислот. Хлорпроизводные алканов используют как растворители, например, трихлорметан (хлороформ) CHCl3, тетрахлорметан CCl4. Смесь высших алканов – парафин нетоксичен и широко применяется в пищевой промышленности для пропитки тары и упаковочных материалов (например, пакетов для молока), при производстве жевательных резинок. Парафином пропитывают карандаши, верхнюю (вблизи головки) часть спичек для их лучшего горения. Разогретый парафин используют в лечебных целях (парафинолечение). Окисление парафина в контролируемых условиях в присутствии катализаторов (органические соли переходных металлов) приводит к получению кислородсодержащих продуктов, главным образом, органических кислот.