Номер 207, страница 57 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

207. Смесь 15 г этана и 10 г этилена пропустили через склянку, содержащую избыток бромной воды. Какой из газов не поглотился? Приведите уравнение протекшей реакции. На какую величину возросла масса склянки?

Дано:

Масса этана, $m(C_2H_6) = 15 \text{ г}$

Масса этилена, $m(C_2H_4) = 10 \text{ г}$

Избыток бромной воды ($Br_2(aq)$)

Найти:

1. Какой газ не поглотился?

2. Уравнение протекавшей реакции.

3. На какую величину возросла масса склянки ($\Delta m_{\text{склянки}}$)?

Решение:

В исходной смеси содержатся два газа: этан ($C_2H_6$) и этилен ($C_2H_4$).

Этан ($C_2H_6$) — это алкан, предельный (насыщенный) углеводород, в молекуле которого все связи одинарные. Алканы не вступают в реакции присоединения с галогенами (в частности, с бромной водой) при обычных условиях. Следовательно, этан пройдет через склянку с бромной водой, не вступая в реакцию.

Этилен ($C_2H_4$) — это алкен, непредельный (ненасыщенный) углеводород, содержащий в молекуле одну двойную связь $C=C$. Для алкенов характерны реакции присоединения по месту двойной связи. Взаимодействие с бромной водой является качественной реакцией на непредельные углеводороды, при которой происходит обесцвечивание раствора брома. Этилен полностью прореагирует с избытком бромной воды и будет поглощен раствором.

Какой из газов не поглотился?

Исходя из химических свойств, этан не реагирует с бромной водой и не поглощается. Этилен вступает в реакцию, поэтому поглощается.

Ответ: Не поглотился этан ($C_2H_6$).

Приведите уравнение протекавшей реакции.

Происходит реакция присоединения брома к этилену с разрывом двойной связи и образованием 1,2-дибромэтана:

$C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$

В структурном виде уравнение выглядит так:

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow Br-CH_2-CH_2-Br$

Ответ: $C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$.

На какую величину возросла масса склянки?

Масса склянки увеличивается на массу того вещества из газовой смеси, которое было поглощено. Поскольку этан не реагирует и проходит сквозь раствор, а этилен полностью реагирует и остается в склянке (в виде продукта реакции), увеличение массы склянки будет равно массе прореагировавшего этилена.

$\Delta m_{\text{склянки}} = m(C_2H_4)$

Из условия задачи известно, что масса этилена в смеси составляет 10 г.

$\Delta m_{\text{склянки}} = 10 \text{ г}$

Ответ: Масса склянки возросла на 10 г.