Question

Алкадиен массой 20,4 г может присоединить максимально 13,44 л H2. Установите формулу диена.

Answer 1

1) Общая формула алкадиенов СnH(2n - 2) ,  где n - число атомов углерода в молекуле алкадиена.

2) При максимальном присоединении водорода образуется соответствующий алкан:

СnH(2n - 2)  + 2Н₂ → СnH(2n + 2)

То есть 1 моль алкадиена присоединяет 2 моля водорода или 2*22,4 = 44,8 л.

3) Так как 1 моль атомов углерода имеют массу 12 г, а 1 моль атомов водорода - 1 г, то масса 1 моля любого алкадиена равна:

М(СnH(2n - 2)) = 12n + 2n - 2 = (14n - 2) г/моль

4) По уравнению реакции составляем пропорцию:

(14n - 2) г алкадиена ----------------- 44,8 л Н₂

   20,4  г алкадиена ----------------- 13,44 л Н₂

(14n - 2) *13,44 = 20,4*44,8

188,16n - 26,88 = 913,92

188,16n = 94,08

n = 5

Значит формула алкадиена С₅Н₈ - это пентадиен

Answer 2

Для определения формулы диена, необходимо знать, сколько углеродных атомов содержится в алкадиене и сколько водородных атомов присоединяется к нему. Для этого можно воспользоваться информацией о массе алкадиена и объеме водорода, который может быть присоединен.

1. Начнем с расчета количества молей водорода, которые могут быть присоединены к алкадиену. Используем закон Дальтона:

   Молярная масса H2 = 2 г/моль

   Молярная масса алкадиена = 20,4 г

   Количество молей H2 = 13,44 л / 22,4 л/моль (при н.у.) = 0,6 моль

2. Теперь определим количество молей углерода в алкадиене. Поскольку алкадиен состоит только из углерода и водорода, то количество молей углерода равно половине массы алкадиена:

   Количество молей углерода = (20,4 г / 2 г/моль) = 10,2 моль

3. Теперь определим отношение числа молей углерода к числу молей водорода в алкадиене:

   Отношение молей C:H = (Количество молей углерода) / (Количество молей водорода) = 10,2 моль / 0,6 моль = 17

Итак, формула диена с учетом этого отношения будет C17Hx, где x - количество водородных атомов, которое можно определить так:

x = 2 * Количество молей водорода = 2 * 0,6 моль = 1,2

Однако количество атомов водорода всегда должно быть целым числом, поэтому округлим его до ближайшего целого числа:

x ≈ 1

Таким образом, формула диена будет C17H2.