Question

Рассчитайте, какой объем водорода потребуется для полного гидрирования 10,08 л (н.у.) смеси алкина и бутадиена-1,3. Известно, что такой же объем алкина, который находится в смеси, в результате присоединения 6,72 л хлороводорода (н.у.) образует 16,95 г дихлорпроизводного. Определите формулы исходного алкина и дихлорпроизводного, назовите вещества.

Answer 1

Составляем уравнения химических реакций:
СnН2n-2+ 2Н2→ СnН2n+2                               (1)
СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2→С4Н10               (2)
СnН2n-2+ 2НСl→ СnН2nСl2                           (3)
Найдем количество хлороводорода, составим соотношение по уравнению (3) между ним и алкином, найдем количество алкина и его молярную массу:
ν(НСl)=V/Vm=6,72 л/22,4 л/моль=0,3 моль,
ν(НСl): ν(СnН2nСl2)=2:1 (по уравнению);
ν(СnН2nСl2)= 0,15 моль,
M(СnН2nСl2)=m/ν =16,95 г/0,15 моль=113 г/моль.
Составляем уравнение:
12n+2n+71=113,   n=3, молекулярная формулу алкина С3Н4.
Найдем общее количество смеси пропина и бутадиена:
ν(смеси)=V/Vm=10,08 л/22,4 л/моль=0,45 моль;
количество вещества пропина в смеси равно 0,15 моль, значит, количество вещества бутадиена равно 0,45-0,15=0,3 моль.
Составляем соотношение между количеством вещества пропина и водорода (ур-е 1), находим количество вещества водорода:
ν(Н2): ν(С3Н4)=2:1 (по уравнению);
ν(Н2)= 0,3 моль;
Составляем соотношение между количеством вещества бутадиена  и водорода (ур-е 2), находим количество вещества водорода:
ν(Н2): ν(С4Н6)=2:1 (по уравнению);
ν(Н2)= 0,6 моль.
Общее количество вещества водорода равно 0,6+0,3=0,9 моль,
V(Н2)=Vm×ν=0,9 моль×22,4 л/моль=20,16 л.
Ответ: С3Н4, 20,16 л.