Вопрос школьника
Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 1,012 л (н.у.) его при взаимодействии с хлором образует 5,09 г дихлорпроизводного.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции взаимодействия алкена с хлором:
CnH2n + Cl2 → CnH2nCl2
где n — количество углеродных атомов в молекуле алкена.
Из условия задачи известно, что при взаимодействии 1,012 л (н.у.) алкена с хлором образуется 5,09 г дихлорпроизводного. Для расчета молекулярной формулы алкена необходимо определить количество молей дихлорпроизводного, которое образуется при данной реакции.
Для этого необходимо определить количество вещества дихлорпроизводного:
n(CnH2nCl2) = m/M
где m — масса дихлорпроизводного, M — молярная масса дихлорпроизводного.
M(CnH2nCl2) = M(C) + 2M(H) + 2M(Cl) = 12 + 2*1 + 2*35,5 = 112 г/моль
n(CnH2nCl2) = 5,09/112 = 0,045 моль
Так как в реакции образуется 1 моль дихлорпроизводного на 1 моль алкена, то количество молей алкена равно:
n(CnH2n) = n(CnH2nCl2) = 0,045 моль
Для определения молекулярной формулы алкена необходимо знать количество углеродных атомов в молекуле. Для этого можно воспользоваться молярной массой алкена:
M(CnH2n) = 12n + 2*1 = 12n + 2
Для расчета молекулярной формулы необходимо найти такое значение n, при котором молярная масса алкена будет близка к массе, указанной в условии задачи. Для этого можно использовать таблицу молярных масс алкенов.
Приблизительно рассчитаем молярную массу алкена для n = 4:
M(C4H8) = 12*4 + 2*8 = 56 г/моль
Так как масса алкена, указанная в условии задачи, не совпадает с массой алкена с n = 4, то необходимо рассчитать молярную массу алкена для других значений n. При n = 5 получим:
M(C5H10) = 12*5 + 2*10 = 70 г/моль
Так как масса алкена, указанная в условии задачи, близка к массе алкена с n = 5, то можно предположить, что молекулярная формула алкена имеет вид C5H10.
Таким образом, молекулярная формула алкена, который при взаимодействии с хлором образует 5,09 г дихлорпроизводного, равна C5H10.
