номера 4, 5 реши

Question

номера 4, 5 реши

Расшифровка фото нейросетью:
4. Приведите формулы трёх гомологов углеводородов, относящихся к гомологическому ряду с общей формулой $\mathrm{C_nH_{2n}}$. Дайте им названия.

5. К раствору, содержащему 12,6 г азотной кислоты, добавили раствор, содержащий 7,2 г гидроксида натрия. Сколько соли при этом образуется? Какое вещество останется в избытке? Какова его масса?

Answer

Краткий ответ

№ 4. Углеводороды состава $\mathrm{C_nH_{2n}}$ — это алкены (одинарная двойная связь). Три гомолога, отличающиеся на группу $\mathrm{CH_2}$:

$$
\mathrm{C_2H_4}\ \text{— этен (этилен)},\quad \mathrm{C_3H_6}\ \text{— пропен},\quad \mathrm{C_4H_8}\ \text{— бутен-1}
$$

(Тот же формуле отвечают и циклоалканы: $\mathrm{C_3H_6}$ циклопропан, $\mathrm{C_4H_8}$ циклобутан, $\mathrm{C_5H_{10}}$ циклопентан — это изомеры алкенов, но другой гомологический ряд.)

№ 5. Соли (нитрата натрия) образуется 15,3 г; в избытке остаётся азотная кислота массой 1,26 г.

№ 4. Как понять принцип

Гомологи — вещества одного ряда, которые отличаются друг от друга на одну группу $\mathrm{CH_2}$ (гомологическая разность, $M = 14$ г/моль), то есть на $\mathrm{C}$ и $2\mathrm{H}$.

1. Берём общую формулу $\mathrm{C_nH_{2n}}$ — ей отвечают алкены, $n \ge 2$.

2. Просто подставляем $n = 2, 3, 4$:

$$
n=2:\ \mathrm{C_2H_4};\qquad n=3:\ \mathrm{C_3H_6};\qquad n=4:\ \mathrm{C_4H_8}
$$

3. Даём названия по числу атомов углерода (эт-, проп-, бут-) с суффиксом -ен, у бутена указываем положение двойной связи.

Проверка: $\mathrm{C_2H_4 \to C_3H_6}$ — разница $\mathrm{CH_2}$ ✓; $\mathrm{C_3H_6 \to C_4H_8}$ — снова $\mathrm{CH_2}$ ✓. Значит, это настоящие гомологи.

№ 5. Как решать задачу «на избыток»

Шаг 1. Находим количества веществ.

$$
n(\mathrm{HNO_3}) = \frac{m}{M} = \frac{12{,}6}{63} = 0{,}2\ \text{моль}
$$

$$
n(\mathrm{NaOH}) = \frac{7{,}2}{40} = 0{,}18\ \text{моль}
$$

Шаг 2. Записываем уравнение и сравниваем количества.

$$
\mathrm{HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O}
$$

По уравнению кислота и щёлочь реагируют 1 : 1. У нас $0{,}2 > 0{,}18$, значит:

NaOH в недостатке — по нему и считаем продукт;

HNO₃ в избытке.

Шаг 3. Считаем соль (по недостатку).

$$
n(\mathrm{NaNO_3}) = n(\mathrm{NaOH}) = 0{,}18\ \text{моль}
$$

$$
m(\mathrm{NaNO_3}) = 0{,}18 \cdot 85 = 15{,}3\ \text{г}
$$

Шаг 4. Находим избыток кислоты.

$$
n_{\text{прореаг.}}(\mathrm{HNO_3}) = 0{,}18\ \text{моль}
$$

$$
n_{\text{ост}} = 0{,}2 - 0{,}18 = 0{,}02\ \text{моль}
$$

$$
m_{\text{ост}}(\mathrm{HNO_3}) = 0{,}02 \cdot 63 = 1{,}26\ \text{г}
$$

Проверка по закону сохранения массы:
слева $12{,}6 + 7{,}2 = 19{,}8$ г;
справа соль $15{,}3$ г + оставшаяся кислота $1{,}26$ г + образовавшаяся вода $0{,}18 \cdot 18 = 3{,}24$ г, итого $15{,}3 + 1{,}26 + 3{,}24 = 19{,}8$ г ✓

Главное правило таких задач: всегда переводи массы в моли, сравнивай их по коэффициентам уравнения и считай продукт по недостатку — иначе ответ получится завышенным.