ль 2-хлорпропа-на, но, учитывая выход продукта, определяем, что образовалось его:

4,73-70

== 3,31 моль.

100

Молярная масса СЗН7С1 равна 78,5г/моль, следовательно, выход продукта составил: m(C3H7Cl) = Mv = 78,5-3,31 = 259,8 г.

Пример 11. Масса хлорпроизводного углеводорода, полученного при хлорировании 56мл (нормальные условия) газообразного предельного углеводорода, равна 0,2825 л. Сколько атомов в молекуле углеводорода замещено хлором?

Решение.

1. Проанализируем уравнение химической реакции хлорирования алкана и определим массу хлорпроизводного:

V 0,056 л

v = — : v = = 0,0025 моль

» газа 22,4 л/моль

m

0,0025 моль 0,2825 г

С Н„ ,„ + CL -> С Н„ CI + (x-l)HCl,

п 2п+2 2 п 2п-х х v ' '

1моль m

1 моль-0,2825 г

m = --= 113 г.

0,0025 моль

2. М(С Н9 i9 С1 ) = 113 г/моль.

v п 2п+2-х х7 1

RClx; предположим, что в состав хлоропроиз-водного входило следущее количество атомов хлора:

а) RC1 -> mR + 35,5 -> = 77,5mR;

б) RC12 -> mR + 71 -» = 42mR;

в) RC13 ™> mR + 106,5 »> = 6,5mR.

Вариант «в» отпадает.

При варианте «а» п = 5,5 отпадает. Следовательно, только вариант «б» подходит.

3) Определяем число атомов углерода в составе алкана:

СдН2п = 42-п — 3, следовательно, в результате реакции получили вещество С3Н6С1. Ответ. 1,2-дихлорпропан.

Пример 12. Какой объем хлорметана образуется при взаимодействии 11,2 л (нормальные условия) метана и хлора, полученного при взаимодействии 240 г раствора соляной кислоты с массовой долей в ней хлороводорода 0,36, с оксидом марганца (IV). Решение.

1. Определяем массу соляной кислоты:

со = ™вва ; mHCl = 0,36-240 г = 86,4 г.

Р-ра

2. Определяем количество полученного хлора:

m 86,4 г

v = — v„rl = 2,36 моль.

М нс1 3,65 г/моль

2,35 моль х моль

4НС1 + Мп02 -> МпС12 + 2Н20 + Cl2t

4 моль 1 моль

3. Проанализируем уравнение реакции образования хлорметана, определим, есть ли вещество, взятое в избытке.

0,5 моль 0,59 моль у

СН4 + С12 -> СН3С1 4- НС1.

Хлор взят в избытке.

Хлорметана образовалось 11,2 л.

Ответ. 11,2 л хлорметана.

Пример 13. При прямом хлорировании 48 г неизвестного алкана образовалась смесь моно-, ди- и трихлорзамещенных углеводородов. Объемные отношения продуктов реакции в газовой фазе 2:1:3. Плотность паров по воздуху для трихлорзамещенного соединения равна 4,120. Найдите количественный состав образовавшейся смеси.

Решение.

1. Определяем состав углеводорода, подверг-

шегося хлорированию:

D Мг(СаН^С1,) возд- Мг(возд.)

Mr(CnH2n = 4,120-29 = 119,5,

CnH2nl= 119,5 - 106,5,

С H2nl = 13n = 1; => CHC13 и CH4.

2. Определяем количество метана и далее, ис-

ходя из соотношения в смеси хлоропроизводных

2:1:3, определяем количество каждого вещества:

m(CHJ 48

v(CHJ - ^ ; v(CHJ = Змоль.

v 4 М(СН4) v 4' 16

v(CH3Cl) : v(CH2Cl2) : v(CHCl3) = 2:1:3; v(CH3Cl) = 1 моль; v(CH2Cl2) = 0,5 моль; v(CHCl3) = 1,5 моль.

Ответ. Состав смеси следующий: v(CH3Cl) = = 1 моль; v(CH2Cl2) = 0,5 моль; v(CHCl3) = 1,5 моль.

Пример 14. Напишите уравнения реакций, протекающих при действии азотной кислоты (по методу Коновалова) на алканы: бутан, изо-бутан. Укажите условия и преимущественное течение реакций. Назовите образующиеся нит-росоединения.

Ответ. Легче всего замещается водород у третичного углерода, медленнее — у вторичного, наиболее трудно — у первичного. Решение.

По методу Коновалова нитрирование алка-

Преимущественное течение реакции при нитровании изобутана следующее:

9нз

I з

СНЧ—СН—СНЧ 4- HONO, -> СН„—СН—СНЧ + Н90

N02

2 -нитро- 2 -метил пропан

Такое направление процессов объясняется тем, что легче всего замещается водород у третичного углерода, медленнее — у вторичного, наиболее трудно — у первичного.

Ответ. Из бутана образуется 2-нитро-бутан, а из изобутана-2-нитро-2-метилпропан.

Легче всего замещается водород у третичного углерода, медленнее — у вторичного, наиболее трудно — у первичного.

Пример 15. При сгорании смеси этана и бутана массой 11,8 г образовался оксид углерода (IV) массой 35,2 г. Определите массовые

доли веществ в исходной смеси. Решение.

1. Предположим, что в исходной смеси газов было х г этана и у г бутана; при сгорании этана образовалось «а» г оксида углерода (IV), а при сгорании бутана соответственно «Ь» г.

2. Составляем уравнения реакций горения и проводим следующие вычисления:

m

v =

М(С2Н6) — 30 г/моль; М(С02) — 44 г/моль; М(С4Н10) — 58 г/моль.

М '

х a ЈQ ^

2СДЛ + 70, -> 4С09 + 6Н О; х = — ;

2 6 2 2 2 ' О ИД

60 г 4,44 г А44

У b 58b

2С4Н10 + 1302 -> 8С02 + ЮН20; У = ~7Т7 *

2-58 г 8-44 г 4'44

3. Составляем систему уравнений:

х + у=11,8 Ь = 17,6

a + b = 35,2 а =17,6

т(С2Н6) - 6 г; т(С4Н10) - 58 г.

4' тС JHL ; 6 г

со(СЛЛ) = 2—^- • 100 % = 100 %

2 6 т(смеси) 11,8 г

со(С2Н6) = 50,85 %; со(С4Н10) = 49,16 % Ответ. Массовая доля этана 50,84 %,