Обязательная часть 1. Изучить соответствующий параграф учебника. 2. Выучить: определение алканов; общую формулу; понятия «гомологи» и «гомологическая разность»
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Задание Обязательная часть 1. Изучить соответствующий параграф учебника. 2. Выучить: определение алканов; общую формулу; понятия «гомологи» и «гомологическая разность»; названия первых десяти алканов; особенности пространственного строения метана. 3. Выполнить задания: а) Записать молекулярные формулы алканов, содержащих 6, 8 и 11 атомов углерода. б) Определить количество атомов углерода в алканах: \( \mathrm{C_nH_{18}} \), \( \mathrm{C_nH_{24}} \). в) Записать три последовательных гомолога, начиная с пропана. Задание по выбору. Выполнить одно задание. 1. Создать схему «Что можно узнать о веществе по общей формуле алканов?» и привести два примера. 2. Построить или создать в цифровом редакторе пространственную модель метана. Подписать форму молекулы, тип гибридизации и валентный угол. 3. Задание повышенного уровня: определить формулу алкана, если его относительная молекулярная масса равна 86. Подготовиться к самостоятельной работе по теме Алканы
Кратко
- 3(а): \(\mathrm{C_6H_{14}}\), \(\mathrm{C_8H_{18}}\), \(\mathrm{C_{11}H_{24}}\).
- 3(б): в \(\mathrm{C_nH_{18}}\) \(n=8\); в \(\mathrm{C_nH_{24}}\) \(n=11\).
- 3(в): \(\mathrm{C_3H_8}\), \(\mathrm{C_4H_{10}}\), \(\mathrm{C_5H_{12}}\).
- По выбору достаточно одного пункта: ниже есть решения всех трёх. Для 3-го варианта ответ — \(\mathrm{C_6H_{14}}\), гексан.
Почему так
Алканы имеют общую формулу
\[
\mathrm{C_nH_{2n+2}}.
\]
Значит, число атомов водорода всегда равно \(2n+2\), где \(n\) — число атомов углерода.
Для пункта 3(а) подставляем \(n=6,8,11\): \[ n=6:\ \mathrm{C_6H_{14}},\qquad n=8:\ \mathrm{C_8H_{18}},\qquad n=11:\ \mathrm{C_{11}H_{24}}. \]
Для пункта 3(б): \[ 2n+2=18 \Rightarrow 2n=16 \Rightarrow n=8; \] \[ 2n+2=24 \Rightarrow 2n=22 \Rightarrow n=11. \] Важно не делить 24 на 2 сразу: у алканов два «дополнительных» атома водорода, поэтому для \(\mathrm{C_nH_{24}}\) получается \(11\), а не \(12\).
Для пункта 3(в) каждый следующий гомолог отличается на группу \(\mathrm{CH_2}\): \[ \mathrm{C_3H_8} \to \mathrm{C_4H_{10}} \to \mathrm{C_5H_{12}}. \] Пропан здесь первый член.
Что нужно помнить
- Алканы — предельные углеводороды с открытой цепью, в молекулах только одинарные связи; формула \(\mathrm{C_nH_{2n+2}}\).
- Гомологи — вещества одного ряда, отличающиеся на одну или несколько групп \(\mathrm{CH_2}\).
- Гомологическая разность — \(\mathrm{CH_2}\).
- Первые десять алканов: метан \(\mathrm{CH_4}\), этан \(\mathrm{C_2H_6}\), пропан \(\mathrm{C_3H_8}\), бутан \(\mathrm{C_4H_{10}}\), пентан \(\mathrm{C_5H_{12}}\), гексан \(\mathrm{C_6H_{14}}\), гептан \(\mathrm{C_7H_{16}}\), октан \(\mathrm{C_8H_{18}}\), нонан \(\mathrm{C_9H_{20}}\), декан \(\mathrm{C_{10}H_{22}}\).
- Метан: форма молекулы — тетраэдрическая, гибридизация \(sp^3\), валентный угол \(109^\circ28'\) (примерно \(109{,}5^\circ\)).
Задание по выбору
1. Схема «Что можно узнать о веществе по общей формуле алканов?»
В центре запиши \(\mathrm{C_nH_{2n+2}}\), от него стрелки:
- состав: углерод и водород;
- класс: предельный углеводород — алкан;
- строение: только одинарные связи, цепь незамкнутая;
- молекулярная масса: \(M_r=14n+2\);
- гомологи: следующий отличается на \(\mathrm{CH_2}\);
- изомерия: возможна начиная с \(n=4\);
- химические свойства: горение, реакции замещения.
Два примера:
- \(\mathrm{C_3H_8}\) — пропан, \(M_r=14\cdot3+2=44\);
- \(\mathrm{C_4H_{10}}\) — бутан, \(M_r=58\); для такой формулы возможны два изомера.
2. Модель метана
В центре — атом углерода, в вершинах тетраэдра — четыре атома водорода.
Форма молекулы: тетраэдрическая.
Тип гибридизации: \(sp^3\).
Валентный угол: \(109^\circ28'\).
3. Формула алкана по молекулярной массе
\[
M_r(\mathrm{C_nH_{2n+2}})=12n+(2n+2)=14n+2.
\]
\[
14n+2=86 \Rightarrow 14n=84 \Rightarrow n=6.
\]
Формула:
\[
\mathrm{C_6H_{14}}
\]
это гексан.
Проверка \[ 2\cdot8+2=18,\qquad 2\cdot11+2=24,\qquad 14\cdot6+2=86. \]
