Тема 3. ПОЧАТКОВІ ПОНЯТТЯ ПРО ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ

§ 26. Співвідношення об'ємів газів у хімічних реакціях

Контрольні запитання (с. 154)

293. Закон об'ємних співвідношень: об’єми газів, що вступають у реакцію та утворюються внаслідок реакції, співвідносяться як невеликі цілі числа.

294. Згідно з законом Авогадро однакове число молекул газуватої речовини за однакових умов займають однаковий об’єм.

Завдання для засвоєння матеріали (с. 155)

295. Складаємо рівняння відповідних реакцій:

За рівняннями реакції з 1 молю метану утворюється 1 моль вуглекислого газу, 3 молю етану - 2 моль вуглекислого газу, з 1 моль пропану - 3 моль вуглекислого газу. Отже, найбільший об’єм виділиться при згорянні пропану, найменший - при згорянні метану.

296. Такий вуглеводень має містити 4 атоми Карбону. Це - бутан С₄Н₁₀. Складаємо на підтвердження припущення рівняння реакції:

За рівнянням співвідношення кількості речовини бутану та вуглекислого газу становить 1 : 4, отже, припущення є вірним.

297. Визначаємо кількість речовини метану, що міститься у 5 м³ цього газу, беручи до уваги, що об’єм 5 м³ вміщає 5000 л:

Визначаємо кількість метану, що відповідає речовині масою 5 кг:

Не проводячи подальших розрахунків можна сказати, що метан масою 5 кг містить більше речовини, ніж об’ємом 5 м³. Отже і вихід продукту реакції - вуглекислого газу - у другому випадку буде більшим.

298. Рівняння реакцій згоряння метану і пропану:

У першому випадку співвідношення газуватих реагентів до продуктів реакції становитиме 3 : 3. У другому — 6 : 7. Отже руйнівна сила буде більшою при згорянні пропану.

299. Рівняння реакції горіння метану:

За рівнянням для згоряння 1 об’єму метану потрібно 2 об’єми кисню. Отже, для згоряння 40 л метану знадобиться 2 ∙ 40 л = 80 л кисню.

Складаємо рівняння реакції горіння етану:

За рівнянням для згоряння 1 об’єму метану потрібно 3,5 об’єми кисню. Отже, для згоряння 40 л метану знадобиться 3,5 ∙ 20 л = 70 л кисню.

Розраховуємо загальний об’єм кисню, що витратиться на згоряння суміші: 80 л + 70 л = 150 л

Відповідь: 150 л кисню.

Зі зростанням кількості атомів Карбону в молекулах алканів об’єм кисню, необхідний для повного згоряння речовини, збільшується.

301. За рівнянням співвідношення газуватих реагентів (метан та кисень) до газуватих продуктів реакції (вуглекислий газ) становить 3 : 1.

Відповідь: у 3 рази.

302. Рівняння взаємодії етану з киснем:

Співвідношення газуватих речовин до і після реакції становить 9 : 10. Таким чином, об’єм збільшується у

Відповідь: у 1,1 рази.

303. Рівняння реакції:

Співвідношення об’ємів гідроген сульфіду та кисню за рівнянням реакції становить 2 : 3. Отже, для згоряння гідроген сульфіду об’ємом 15 л кисню знадобиться:

2об’єми -15 л

3 об’єми - х л

Співвідношення об’ємів гідроген сульфіду та сульфур(ІV) оксиду становить 1 : 1. Отже, під час реакції утвориться 15 л сульфур(ІV) оксиду.

Відповідь: 22,5 л кисню, 15 л сульфур(ІV) оксиду.

304. Рівняння реакції:

Співвідношення об’ємів етану, кисню та вуглекислого газу за рівнянням реакції становлять відповідно 2 : 7 : 4.

305. Визначаємо молярну масу вуглеводню:

Визначаємо молекулярну формулу цього вуглеводню:

Отже, формула вуглеводню становить С₅Н₁₂. Це — пентан. Складаємо рівняння його горіння:

За рівнянням реакції об’єми пентану у газоподібному стані та кисню співвідносяться як 1 : 8. Отже потрібний для повного згоряння пентану об’єм кисню складає: 3 ∙ 8 = 24 л

306. Складаємо рівняння реакції:

За рівнянням реакції з 3 об’ємів кисню утворюється 2 об’єми озону. Отже, з 15 літрів кисню утвориться озону.