Формула каучука
Определение и формула каучука
Различают натуральные (природные) и синтетические каучуки, каждый из которых характеризуется эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами.
Натуральный (природный каучук по химическому составу представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород состава (C5H8)n, где n составляет от 1000 до 3000. Натуральный каучук – это полимер изопрена:
Сырье для получения натурального каучука содержится в млечном соке гевеи, кок-сагыза и т.д. Такой каучук будет растворяться в сероуглероде, бензине, бензоле и хлороформе.
Синтетический каучук в промышленном масштабе впервые был получен в 1932 году в СССР по способу С. В. Лебеева. Его получают полимеризацией дивинила. Процесс полимеризации, протекающий в присутствии катализатора (металлического натрия), можно выразить схемой:
Сырьем для получения синтетического каучука по способу Лебедева служит этиловый спирт. На сегодняшний день разработано много других способов получения бутадиена, например из бутана через каталитическое дегидрирование последнего.
Примеры решения задач
| Задание | При полном сгорании некоторого количества углеводорода образовалось 14,08 г оксида углерода (IV) и 3,6 г воды. Найдите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность его паров по водороду равна 39. |
| Решение | Составим схему реакции сгорания аминокислоты обозначив количество атомов углерода, водорода, кислорода и азота за «x», «у», «z» и «k» соответственно:
CxHy+ Oz→CO2 + H2O Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = [m(CO2) / M(CO2)]×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×m(H2O) / M(H2O)]×M(H); Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль; M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль Тогда, m(C) = [14,8 / 44]×12 = 4,04 г; m(H) = 2×3,6 / 18 ×1= 0,4 г Определим химическую формулу углеводорода: x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H); x:y= 4,04/12 :0,4/1 x:y= 0,34 :0,4 = 1 : 1 Значит его простейшая формула CH, а молярная масса 13 г/моль [M(CH) = Ar(C) + Ar(H) = 12 + 1 =13 / моль]. Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду: Msubstance = M(H2) × D(H2); Msubstance = 2 × 39 = 78 г/моль Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс: Msubstance / M(CH) = 78 / 13 = 6 Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 6 раз выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C6H6.Это бензол. |
| Ответ | C6H6 |
| Задание | При сжигании 26,7 г аминокислоты (CxHyOzNk) в избытке кислорода образуется 39,6 г оксида углерода (IV), 18,9 г воды и 4,2 г азота. Определите формулу аминокислоты. |
| Решение | Составим схему реакции сгорания аминокислоты обозначив количество атомов углерода, водорода, кислорода и азота за «x», «у», «z» и «k» соответственно:
CxHyOzNk+ Oz→CO2 + H2O + N2 Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м., Ar(N) = 14 а.е.м. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = [m(CO2) / M(CO2)]×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×m(H2O) / M(H2O)]×M(H); Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль; M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль Тогда, m(C) = [39,6 / 44]×12 = 10,8 г; m(H) = 2×18,9 / 18 ×1= 2,1 г m(O) = m(CxHyOzNk) – m(C) – m(H) – m(N)= 26,7 – 10,8 – 2,1 – 4,2 = 9,6 г Определим химическую формулу аминокислоты: x:y:z:k = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O) : m(N)/Ar(N); x:y:z:k= 10,8/12 :2,1/1 :9,6/16 : 4,2/14; x:y:z:k= 0,9 : 2,1 : 0,41 : 0,3 = 3: 7 : 1,5 : 1 = 6 : 14: 3 : 2 Значит простейшая формула аминокислоты C6H14O3N2. |
| Ответ | C6H14O3N2 |
