Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Строение молекулы ацетилена

Общие сведения о строении молекулы ацетилена

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Ацетилен (этин) – первый представитель гомологического ряда алкинов.

Формула C2H2. Структурная формула HC ≡ CH. Молярная масса равна 26 г/моль.

В свободном виде представляет собой газ без цвета и запаха, обладающий слабым наркотическим действием. Температура кипения равна (-84oС).

Ацетилен мало растворим в воде и очень хорошо растворим в ацетоне. В виде ацетонового раствора его хранят в стальных баллонах, заполненных каким-нибудь инертным пористым материалом. Смеси ацетилена с воздухом взрывоопасны.

Электронное строение молекулы ацетилена

Структурная формула ацетилена имеет вид HC ≡ CH. Два атома углерода, связанные тройной связью, находятся в состоянии sp-гибридизации. Каждый такой атом имеет две sp-гибридные орбитали, расположенные под углом 180o. За счет осевого перекрывания одной из этих орбиталей атом углерода образует σ-связь с другим атомом углерода, а за счет второй sp-гибридной орбитали — σ-связь с атомом водорода. σ-Скелет молекулы имеет линейное строение (рис. 1).

Строение молекулы ацетилена

Рис. 1. Строение молекулы ацетилена.

Оставшиеся негибридизованными две p-орбиталикаждого атома углерода расположены под углом 90o одна к другой. При боковом перекрывании этих орбиталей с соответствующими p-орбиталями другого sp-гибридизованного атома углерода образуются две π-связи, расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Таким образом, тройная связь образуется из трех пар обобществленных электронов, т.е. это шестиэлектронная связь. Она представляет собой сочетание одной σ- и двух π-связей. π-Электронное облако тройной связи имеет вид цилиндра, охватывающего оба атома углерода.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание 1 г алкина при н.у. занимает объем 0,56 л. Выведите молекулярную формулу алкина.
Решение Количество вещества алкина можно найти, используя следующие формулы:

n=m/M;

n=V/Vm.

Следовательно, можно записать, что

m/M = V/Vm.

Тогда, молекулярная масса алкина будет равна:

M = m×Vm/V.

Запишем формулу алкана в общем виде

CnH2n-2.

Выразим с помощью неё молекулярную массу алкина:

M=12n+2n-2=14n–2.

Приравняем выражения, записанные для нахождения молекулярной массы алкина:

14n – 2= m×Vm/V;

14n-2 = 1×22,4/0,56;

14n–2=40;

14n=42;

n=3.

Формулаалкина имеет вид:

C3H8.

Ответ Формула алкинаC3H8. Это пропин.
ПРИМЕР 2
Задание При пропускании смеси пропана и ацетилена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 1,3 г. При полном сгорании такого же количества исходной смеси углеводородов выделилось 14 л (н.у.) оксида углерода (IV). Определите массовую долю пропана в исходной смеси.
Решение При пропускании смеси пропана и ацетилена через склянку с бромной водой происходит поглощение ацетилена. Запишем уравнение химической реакции, соответствующее этому процессу:

НC ≡ СH + 2Вr→ НСВr2 -СНВr2.

Таким образом, значение, на которое увеличилась масса склянки (1,3 г) представляет собой массу ацетилена. Найдем количество вещества ацетилена (молярная масса – 26 г/моль):

n = m / M;

n (C2H2) = m (C2H2) / M (C2H2);

n (C2H2) = 1,3/26 = 0,05 моль.

Запишем уравнение реакции сгорания`ацетилена:

2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О.

Согласно уравнению реакции, в неё вступило 2 моль ацетилена, однако, известно, что 0,05 моль из этого количества поглотилось бромной водой. Т.е. выделилось:

2-0,05 = 0,1 моль СО2.

Найдем общее количество оксида углерода (IV):

n = V / Vm;

nsum(CO2) = V (CO2) / Vm;

nsum(CO2) = 14/22,4 = 0,625 моль.

Запишем уравнение реакции сгорания пропана:

C3Н8 + 5О2 = 3СO2 + 4Н2О.

Учитывая, что в реакции сгорания ацетилена выделилось 0,1 моль оксида углерода (IV), количество вещества оксида углерода (IV), выделившееся в ходе сгорания пропана равно:

0,625 — 0,1  = 0,525 моль СО2.

Найдем количество вещества пропана, вступившего в реакцию горения. Согласно уравнению реакции n(CO2) : n(С3Н8) = 3 : 1, т.е.

n(С3Н8) = n(CO2) / 3 = 0,525/3 = 0,175 моль.

Вычислим массу пропана (молярная масса 44 г/моль):

m = n ×M;

m(С3Н8) = n(С3Н8) ×M(С3Н8);

m(С3Н8) = 0,175 × 44 = 7,7 г.

Тогда, общая масса смеси углеводородов составит:

mmixture = m(C2H2) + m(С3Н8) = 1,3+7,7 = 9,0 г.

Найдем массовую долю пропана в смеси:

ω = m / mmixture× 100%;

ω(С3Н8) = m(С3Н8) / mmixture× 100%;

ω(С3Н8) =7,7/9,0× 100% = 0,856 × 100%= 85,6%.

Ответ Массовая доля пропана 85,6%.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.