§ 23. Насыщенные углеводороды. Метан
1. Опишите пространственное строение молекулы метана.
В пространстве молекула метана имеет тетраэдрическое строение. В вершинах тетраэдра находятся атомы водорода, а в центре тетраэдра — атом углерода.
2. Вычислите массовую долю углерода в: а) дихлорметане $\mathrm{CH_2Cl_2};$ б) тетрахлорметане $\mathrm{CCl_4}.$
а) Дано:
$\mathrm{CH_2Cl_2}$
Найти:
$\omega (\mathrm{C})-?$
Решение:
$1)\, \omega = n· \dfrac{A_r}{M_r};$
$M_r=A_r(\mathrm{C})+2A_r(\mathrm{H})+2A_r(\mathrm{Cl})$ $=12+2+71=85;$
$\omega \mathrm{C})=\dfrac{12}{85}=0.141$ или $14.1\%.$
б) Дано:
$\mathrm{CCl_4}$
Найти:
$\omega (\mathrm{C})-?$
Решение:
$1)\, \omega = n· \dfrac{A_r}{M_r};$
$M_r=A_r(\mathrm{C})+4A_r(\mathrm{Cl})$ $=12+2·71=154;$
$\omega \mathrm{C})=\dfrac{12}{154}=0.078$ или $7.8\%.$
3. Объясните, почему метан относят к насыщенным углеводородам.
Все связи в молекуле метана насыщены и он не может образовать более четырёх связей. По этой причине метан относят к насыщенным углеводородам.
4. Приведите уравнение реакции метана химическим количеством 1 моль с бромом химическим количеством 1 моль при освещении.
Уравнение реакции:
5. Вычислите массу образовавшегося хлорметана при реакции метана массой 32 г с хлором при освещении.
Дано:
$m(\mathrm{CH_4})=32\, г$
Найти:
$m(\mathrm{CH_3Cl})-?$
Решение:
Уравнение реакции:
Из одного моль метана образуется один моль хлорметана, следовательно, из 16 г метана образуется 50.5 г хлорметана:
$x=\dfrac{32\,г·50.5\,г}{16\,г}=101.$
Ответ: $m(\mathrm{CH_3Cl}) = 101.$
6. Напишите уравнение реакции метана химическим количеством 1 моль с хлором химическим количеством 3 моль при освещении.
Уравнение реакции:
7. Какие вещества образуются при сгорании этана $\mathrm{CH_3 - CH_3}$ в избытке кислорода? Составьте уравнение реакции.
$$\mathrm{2CH_3-CH_3+7O_2 \rightarrow 4CO_2+6H_2O}$$
8. Напишите две различные структурные формулы веществ, имеющих молекулярную формулу $\mathrm{C_3H_7Cl}.$
9. Какие вещества образуются при сгорании этана при недостатке кислорода? Составьте уравнение реакции.
$$\mathrm{2CH_3-CH_3+5O_2 \rightarrow 4CO+6H_2O}$$
10. Напишите две различные структурные формулы соединений, имеющих мо- лекулярную формулу $\mathrm{C_2H_4Cl_2}.$
