Номер 289, страница 75 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

289. Бутадиен-1,3 является газом при н. у. ($t_{\text{кип}} = -4 \text{ }^{\circ}\text{C}$).

В каких агрегатных состояниях при н. у. будут находиться пропадиен и изопрен? Поясните ваш ответ. Как вы думаете, смешивается ли изопрен:

а) с водой;

б) гексаном?

Пропадиен, бутадиен-1,3 и изопрен являются членами одного гомологического ряда алкадиенов. В таком ряду с увеличением молярной массы ($M_r(\text{пропадиен } C_3H_4) < M_r(\text{бутадиен-1,3 } C_4H_6) < M_r(\text{изопрен } C_5H_8)$) закономерно возрастают температуры кипения из-за усиления межмолекулярных (ван-дер-ваальсовых) взаимодействий. Таким образом, их температуры кипения ($t_{кип}$) соотносятся следующим образом: $t_{кип}(\text{пропадиен}) < t_{кип}(\text{бутадиен-1,3}) < t_{кип}(\text{изопрен})$.

По условию, бутадиен-1,3 кипит при $-4^\circ\text{C}$. Нормальные условия (н. у.) — это температура $0^\circ\text{C}$ и давление 1 атм. Так как температура кипения пропадиена ниже $-4^\circ\text{C}$, то при $0^\circ\text{C}$ он будет находиться в газообразном состоянии. Температура кипения изопрена, как следующего гомолога, будет выше $-4^\circ\text{C}$ (и выше $0^\circ\text{C}$, справочное значение $34^\circ\text{C}$), поэтому при н. у. он будет жидкостью. Ответ: При нормальных условиях пропадиен является газом, а изопрен — жидкостью.

а) с водой
Смешиваемость веществ определяется правилом «подобное растворяется в подобном». Изопрен ($C_5H_8$) — это неполярный углеводород, а вода ($H_2O$) — сильно полярный растворитель. Поскольку молекулы этих веществ имеют принципиально разную природу, они не смешиваются. Ответ: не смешивается.

б) гексаном
Изопрен ($C_5H_8$) и гексан ($C_6H_{14}$) являются неполярными углеводородами. Согласно правилу «подобное растворяется в подобном», они хорошо смешиваются друг с другом. Ответ: смешивается.