2. Обчисліть об'єм вуглекислого газу (н.у.), який виділиться при спалюванні етану, що міститься в 100 л його суміші з азотом. Об'ємна частка азоту в суміші дорівнює 20%.

3. Визначте молекулярну формулу гомолога етену, густина якого за метаном дорівнює 7,875 (н.у.).

4. На спалювання 100 мл невідомої органічної сполуки витратили 450 мл кисню. Утворилося 300 мл карбон(IV) оксиду на 300 мл водяної пари. Виміри об'ємів проводилися за однакових умов. Вивідіть молекулярну формулу речовини.


5. Виведіть молекулярну формулу алкену, якщо при гідрогенхлоруванні 5,6 г його приєдналося 7,3 г НСІ.​

2. Для обчислення об'єму вуглекислого газу, що виділяється при спалюванні етану, спочатку необхідно визначити кількість етану, який міститься в суміші. За умовою, об'ємна частка азоту становить 20%, тому об'єм етану складатиме 100% - 20% = 80% суміші, тобто 80 л.

Молекулярна формула етану (C₂H₆) показує, що при його спалюванні утворюється 2 молекули CO₂ (вуглекислого газу) на 1 молекулу етану. Тому, об'єм вуглекислого газу, що утвориться, буде такий самий, як і об'єм етану.

Отже, об'єм вуглекислого газу, що виділиться, дорівнює 80 л.

3. Щоб визначити молекулярну формулу гомолога етену, спочатку необхідно з'ясувати, яку саме речовину ми розглядаємо за гомолог етену. Дано, що густина гомолога етену відносно метану дорівнює 7,875.

Метан має молекулярну формулу CH₄. Густина метану становить близько 0,716 г/л (н.у.), тому густина гомолога етену буде 7,875 * 0,716 = 5,63825 г/л.

Молекулярна формула гомолога етену буде подібною до метану, але з більшою кількістю атомів водню. Оскільки густина гомолога етену набагато більша, ніж у метану, можна вважати, що формула гомолога етену має більше атомів водню, наприклад, C₂H₄.

4. В даному завданні ми розглядаємо спалювання невідомої органічної сполуки. За умовою, 100 мл сполуки витратили 450 мл кисню, утворився 300 мл карбон(IV) оксиду (CO₂) та 300 мл водяної пари (H₂O). Виміри об'ємів проводилися за однакових умов.

За хімічним рівнянням спалювання органічних сполук, яке включає кисень, утворюються CO₂ і H₂O. Враховуючи виміри об'ємів, можна зробити висновок про співвідношення між невідомою органічною сполукою та утвореними продуктами.

За даними, 100 мл сполуки дали 300 мл CO₂ та 300 мл H₂O. Оскільки об'ємні співвідспіввідношення між газовими речовинами відповідають співвідношенню молекулярних коефіцієнтів у хімічному рівнянні реакції спалювання, ми можемо записати таке приблизне рівняння:

CₓHₓ + yO₂ → zCO₂ + wH₂O

За умовою, 100 мл сполуки витратили 450 мл кисню, тому ми можемо припустити, що y (молекулярний коефіцієнт для кисню) дорівнює 450 мл. Оскільки 1 молекула O₂ містить 2 атоми кисню, то молекулярний коефіцієнт для кисню буде 450 мл / 2 = 225 мл.

Далі, за умовою утворилося 300 мл CO₂ і 300 мл H₂O. Оскільки в одній молекулі CO₂ міститься 1 атом вуглецю, то молекулярний коефіцієнт для CO₂ буде 300 мл, а звідси z = 300 мл. Аналогічно, оскільки в одній молекулі H₂O міститься 2 атоми водню, то молекулярний коефіцієнт для H₂O буде 300 мл / 2 = 150 мл, і звідси w = 150 мл.

Таким чином, ми можемо записати приблизне рівняння реакції спалювання:

CₓHₓ + 225 мл O₂ → 300 мл CO₂ + 150 мл H₂O

Отже, молекулярна формула невідомої органічної сполуки буде CₓHₓ, де x - невідоме число.

5. При гідрогенхлоруванні алкену, до нього приєднується молекула HCl (клороводню), алкен перетворюється на алкільний хлорид. У даному випадку, ми знаємо масу алкену (5,6 г) та масу приєднаного хлориду (7,3 г НСІ).

Щоб вивести молекулярну формулу алкену, спочатку потрібно визначити кількість молекул алкену і кількість молекул HCl.

Молярна маса HCl = 1 г/моль + 35,5 г/моль = 36,5 г/моль

Молярна маса алкільного хлориду (наприклад, CH₃Cl) = молярна маса вуглецю + молярна маса водню + молярна маса хлору = 12 г/моль + 1 г/моль + 35,5 г/моль = 48,5 г/моль

Кількість молекул HCl можна обчислити, поділивши масу HCl на молярну масу HCl:

Кількість молекул HCl = 7,3 г / 36,5 г/м