В лаборатории проводили опыты с газами (все измерения и расчеты выполнены при н.у.). Масса герметичного сосуда, заполненного водородом, оказалась равна 1245 г. Тот же сосуд, заполненный кислородом, весил 1260 г. Взвешенные газы смешали и взорвали, а полученный жидкий продукт перелили в исходный сосуд через воронку на открытом воздухе.

1. Рассчитайте объем сосуда и его собственную массу (когда внутри вакуум, т.е. массу материала сосуда). А сколько будет весить этот сосуд с воздухом?

2. Напишите уравнение реакции, прошедшей при взрыве, и вычислите объем образовавшегося продукта. Сколько весил сосуд, когда в него налили этот продукт? Какова будет масса сосуда, если его полностью заполнить этим веществом при н.у.?

Сосуд снова заполнили кислородом и в течение нескольких минут подвергали воздействию электрических разрядов. После того, как давление в нем упало до 0,95 атмосферы, содержимое сосуда пропустили через небольшой избыток разбавленного раствора иодида калия, в результате чего из раствора выпал темный осадок.

3. Напишите уравнение реакции, проходящей в сосуде под действием электрических разрядов. Установите количественный состав (в объемных и масс. %) содержимого сосуда после реакции.

4. Напишите уравнение реакции и рассчитайте массу осадка, который был получен в эксперименте с раствором KI. Как (больше или меньше) и почему (уравнение реакции) изменилась бы эта масса, если бы для эксперимента был взят большой избыток концентрированного раствора KI?

Решение задачи

В органической химии широко распространено явление изомерии (от греч. ϊσος – равный и μέρος – доля, часть). Оно заключается в существовании веществ, одинаковых по составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве. Ниже Вашему вниманию предложен ряд вопросов, посвященных различным видам изомерии.

1. Изомерия углеродного скелета. При сгорании 10,8 г органического соединения Х было получено 16,2 см3 воды и 16,8 л углекислого газа (при н.у.). Молярная масса этого соединения не превышает 128 г/моль. Установите молекулярную формулу соединения Х. Приведите структурные формулы и названия только тех изомеров соединения Х, которые иллюстрируют изомерию углеродного скелета.

2. Изомерия положения функциональной группы.Соединение Y–монобромпроизводное алкана, содержащее 52,9 % (по массе) брома в своем составе. Известно, что все атомы углерода в составе Yобразуют неразветвленную цепь. Установите молекулярную формулу соединения Y. Приведите структурные формулы и названия только тех изомеров соединения Y, которые иллюстрируют изомерию положения функциональной группы.

3. Геометрическая изомерия.Углеводород Zявляется первым представителем гомологического ряда алкенов, который способен иметь геометрические изомеры. В состав алкена входят только наиболее распространенные в природе изотопы. Приведите структурные формулы и названия геометрических изомеров алкена Z.

4. Другие виды изомерии. Помимо перечисленных выше типов изомерии различают еще и другие. Попробуйте вспомнить название еще хотя бы одного типа изомерии и проиллюстрируйте этот тип изомерии на выбранном Вами примере соединения (структурные формулы и названия изомеров).

5. Изомерия в неорганической химии. Явление изомерии характерно не только для органических соединений. В неорганической химии тоже встречаются случаи ее проявления. Приведите один такой пример для неорганического соединения (формулы и названия изомеров).

Решение задачи

Сода стала известна человеку за полторы-две тысячи лет до нашей эры. Ее знали и применяли для различных нужд еще в Древнем Египте, получая ее испарением воды из озера Вади-эн-Натрун. Всочинении римского врача Диоскорида Педания (64 г. н.э.) сода представлялась неким белым веществом, которое шипело с выделением какого-то газа при действии на него серной кислоты.

Основная часть запасов российской соды сосредоточена в Сибири, в содовых озерах Барабинской степи и Забайкалья; в мире наибольшей известностью пользуются озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в Калифорнии. Кроме того, сода присутствует в составе некоторых горных пород. Кристаллическая сода встречается в виде нескольких кристаллогидратов. Наиболее известный из них, минерал натрон (или натрит), содержащий почти 63 % воды. На воздухе при комнатной температуре его кристаллы выветриваются, утрачивают прозрачность и белеют, образуя гидрат А. В ходе выветривания натрона теряется до 31,5 % исходной массы. Если сушить натрон или А над серной кислотой или при температуре выше 40оС, то получается термонатрит (содержание Na 37,1 %), теряющий всю воду только при 90-100оС.

1. Напишите химическую формулу безводной соды, назовите ее по химической номенклатуре, запишите уравнение реакции, описанной Педанием. Вспомните бытовое название безводной соды.

2. Установите точный состав натрона, гидрата А и термонатрита. Приведите химическое и бытовое название натрона.

3. Мировая промышленность в настоящее время ежегодно потребляет около 33 млн т соды в пересчете на безводный продукт. Какой получится эта масса, если пересчитать ее на состав натрона? Приведите названия трех отраслей промышленности, являющихся основными потребителями соды.

Растворимость безводной соды при 0 и 25оС составляет 7,0 и 29,5 г на 100 г раствора, соответственно.

4. Сколько грамм натрона и сколько воды надо взять, чтобы приготовить 300 г насыщенного при 25оС раствора соды? Сколько натрона выделится из этого раствора обратно при его охлаждении до 0оС?

5. Сколько воды и термонатрита необходимо взять для приготовления такого количества насыщенного при 25оС раствора, чтобы при его охлаждении до 0оС получить 100 г натрона?

6. В прайс-листах торгово-промышленных компаний, помимо бытовых названий натрона и безводной соды, можно встретить упоминания о еще двух содах. Напишите формулы, химические и бытовые названия и для этих разновидностей соды.

Решение задачи

Вашему вниманию предлагается схема превращений, в которой исходным соединением является пропен. Приведите структурные формулы и названия веществ 1 – 12.