а) NH4NO2 N2 Mg3N2 NH3 NH4Cl Cu
б) N2 NH3 NO NO2 NaNO2
(NH4)2SO4 NH4HSO4 (NH4)2SO4
2. Напишите уравнения реакций, характерные для аммиака: присоединения, замещения, окисления, комплексообразования.
3. Напишите уравнение гидролиза хлорида аммония и карбоната аммония.
4. Допишите уравнения реакций и укажите, при каких условиях они протекают:
а) (NH4)2CO3 CO2
б) MgNH4PO4 MgP2O7
в) (NH4)2Cr2O7 Cr2O3+
г) (NH4)2SO4 + NaOH
д) NH3 + Na
5 Какова массовая доля (%) аммиака в растворе, полученного растворением 5,6 л аммиака в 50,44 мл аммиака с q=0,95 г\см3 и w=12%. 6.Для обжига 500 кг железного колчедана, с массовой долей примесей 4%, израсходовано 2500 м3 воздуха. Определить объемный состав образовавшейся газовой смеси.
7. Для обжига 500 г синтеза аммиака применяется смесь азота с водородом которая имеет состав: 25% азота, 75% водорода (по объему).
Определить состав этой смеси:
а) в % по массе, б) в молях на литр при н.у.
8. Какой объем, приведенный к н.у. будет занимать аммиак, полученный из смеси 50 г хлорида аммония с 70 г гашенной извести?
9. Какой объем соляной кислоты CHCl=2 моль/л, потребуется для нейтрализации 20 мл аммиака ρ=0,967 г\см3 и ω=8%.
10. В одном объеме воды при 00С растворяется 1200 объемов аммиака. Каково содержание аммиака в образующемся при этом растворе (в %) по массе.
11. Напишите уравнения реакций взаимодействия:
а) концентрированной азотной кислоты с серебром и фосфором;
б) разбавленной азотной кислоты с магнием и медью.
12. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) NH3 NO NO2 HNO3 NO2 NaNO3 O2
б) NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH3 (NH4)2SO4 BaSO4
13.Напишите уравнения реакций термического разложения нитратов натрия, меди и ртути.
14.Закончить уравнения окислительно-восстановительных реакций:
а) KNO2 + K2Cr2O7 + HNO3 = Cr(NO3)3 + KNO3 + H2O
б) Zn + HNO3 N2O + …
в) PbS + HNO3 PbSO4 + …
г) Al + HNO3 + KOH K3AlO3 + NH3
15.Плотность оксида азота NO2 (IУ) по водороду при 700С равна 27,8. Каково соотношение между числом молекул NO2 и N2O4 в газе при этой температуре?
16.Сколько мл раствора серной кислоты ρ=1,84 г\см3 и ω=96% потребуется для взаимодействия с 10 г нитрата натрия при слабом нагревании, если 4% её разлагается во время реакции.
17. Сколько литров раствора CNaNO3=2 моль\л можно приготовить из 500 мл 68%-ного раствора нитрата калия, ρ=1,41 г\мл?
18.Сколько аммиачной селитры получится при нейтрализации 60 г 40% раствора азотной кислоты аммиаком?
19.Напишите реакции термического разложения нитрата свинца, нитрата ртути и нитрата натрия.
20.Сколько требуется фосфорита, содержащего 90% Саз(РО4)2 и HaSO4 для получения 1 т суперфосфата?
Лабораторная работа № 7.
Тема: «УГЛЕВОДОРОДЫ ПРЕДЕЛЬНЫЕ И НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ»
Контрольные вопросы:
1. Какие углеводороды называются предельными?
2. Какие углеводороды называются непредельными?
3. Приведите общие формулы предельных и непредельных углеводородов.
4. Дайте определение, что такое σ- и π-связи?
5. Какие типы связей характеризуют электронное строение этилена?
6. Какие вы знаете типы гибридизации орбиталей атома углерода и соответствующие им углы между атомами углерода?
7. Каков тип связей имеется в этане?
8. Какое из двух указанных соединений Н3С – СН = СН - СН3 и СН3 - СН2 - СН2 - СН3 окисляется раствором перманганата калия?
Углеводороды наиболее простые по составу органические соединения состоящие из атомов только углерода и водорода. По строению углеродного скелета они делятся на ациклические (содержат открытые разветвления или линейные углерод-углеродные цепи), и циклические (эпициклические, ароматические) углеводороды.
По характеру связей между атомами углерода различают предельные и непредельные углеводороды.
Предельные содержат только простые или одинарные связи между атомами углерода, непредельные содержат так же и кратные связи - двойные или тройные.
Общая формула предельных углеводородов (алканов, парафинов) СnН2n+2. Они образуют гомологический ряд, который часто называют рядом метана. Он является основой, из которой выводятся все остальные классы органических соединений. Изомерия предельных углеводородов зависит от структуры углеродного скелета (изомерия цепи или изомерия скелета).
Для наименования углеводородов с разветвленной цепью пользуются двумя номенклатурами.
Одна условно называется рациональной, за основу принимается простейший углеводород-метан: называют в порядке усложнения радикалы расположенные около атома углерода, принятого за остаток метана, затем добавляют слово метан.
Более новой и совершенной является вторая номенклатура, разработанная международной организацией химиков, и называется международной или номенклатурой ИЮПАК. По этой номенклатуре за основу принимают название алкана, соответствующего самой длинной, присутствующей в молекуле цепи углеродных атомов (не считая ответвлений). Цепь нумеруется с того конца, к которому ближе расположено разветвление: указывают числами положение радикалов, затем их название и заканчивают названием углеродорода, взятого за основу
1 2 3 4 5
СН3 – СН – СН – СН2 – СН3
│ │
СН3 СН2 │
СН3
Диэтилизопропил-метан(рн) или 2-метил-З -этилпентан(МН)
Углеродороды с двойной связью называются этиленовыми углеводородами (олефинами, алкенами). Они имеют общую формулу СnН2n. По рациональной номенклатуре их названия происходят от простейшего члена гомологического ряда-этилена, рассматривая более сложные углеводороды, как происходящие от этилена путем замены водородов на радикалы. Называют радикалы, затем добавляют слово этилен.
По международной номенклатуре выбирают самую длинную цепь углеродных атомов, содержащую двойную связь, и окончание ан алканов заменяется на -ен. Счет углеродных атомов начинают с конца ближнего к двойной связи. Называют ответвления, указывая цифрами их расположение, затем основную цепь с окончанием -ен и указывают цифрой место, где начинается двойная связь:
СН3
│
1 2 3 4 5
СН3 – СН = СН – СН – СН3
Метилизопропилэтилен (рн)
4 - метилпентен - 2 (МН)
Если в молекуле имеется две двойные связи, перед окончанием -ен прибавляют частицу ди-.
1 2 3 4 5
СН2= СН – СН = СН – СН3
Пентадиент - 1,3 (МН)
Углеводороды с тройной связью, называемые ацетиленовыми углеводородами или алкинами, имеют общую формулу СnН2n-2.. Названия составляются так же, как и у этиленовых, но по рациональной номенклатуре за основу берется ацетилен, по международной номенклатуре окончание предельных углеводородов - ан заменяется на ин: СН ≡ С – СН – СН2 – СН3
│
СН3
Фтор - бутилацетилен (рн) 3- метилпентин- 1(МН)
У всех непредельных углеводородов имеются два вида изомерии: изомерия цепи и изомерия положения кратной связи. Кроме того этиленовые углеводороды, имеющие различные (по меньшей мере два) радикала у углеродов связанных двойной связью, могут существовать в виде пространственных изомеров в зависимости от расположения замещающих групп по отношению к двойной связи. Этот зид изомерии называется цис-транс-изомерией или геометрической.
СН3 Н
\ /
С
││
С
/ \
Н3С Н
Цис-бутен-2
СН3 Н
\ / С
││
С
/ \ Н СН3 транс-бутен-2
Для предельных углеводородов характерна устойчивость к различным реагентам, типичны для них реакции замещения особенно радикального. Непредельные углеводороды значительно более реакционноспособные, для них характерны реакции присоединения, глазным образом электрофильного, реакции окисления и полимеризации, а для ацетиленовых, кроме того, реакции замещения водорода при тройной связи за металл.
Главным природным источником углеводородов является нефть. Углеводороды являются основной составной частью бензинов (моторных топлив).
Причем парафины нормального (линейного) строения сгорают с большей детонацией чем углеводороды с разветвленной цепью.
За стандарт моторного топлива принят изомер эктана-2,2,4-триметил-пентан, обычно называемый изооктаном, для которого октановое число принято 100, а для октана нормального строения 0.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Опыт 1. Бромирование углеводородов
1. В две сухие пробирки поместите по 1 мл исследуемого углеводорода (предельного и непредельного) и добавьте по каплям при легком встряхивании равный объем раствора брома. Если желтая окраска не исчезает, то смесь слегка нагрейте. Отметьте изменение цвета в одной из пробирок.
2. Установите, сопровождается ли исчезновение окраски, обусловленной присутствием свободного брома, образованием бромистого водорода с помощью синей лакмусовой бумажки и стеклянной палочки смоченной в аммиаке.
3. Составьте уравнения происходящих реакций бромирования на примере бутана, бутена-2 и бутина-1.