Осуществите превращения: этан → хлорэтан → бутан → 2-метилпропан 2. Составьте структурные формулы двух...

1. Превращения:

   • этан → хлорэтан (замещение водорода на хлор)
   • хлорэтан → бутан (замещение хлора на метилгруппу)
   • бутан → 2-метилпропан (перестановка метилгруппы)

2. Структурные формулы и названия:

   • Два изомера: н-бутан и изобутан
   • Два гомолога: метан и пропан

3. Молекулярная формула углеводорода: C4H10 (бутан)

4. Уравнение химической реакции алканов (на примере этана): C2H6 + 7/2O2 -> 2CO2 + 3H2O Названия веществ: этан, углекислый газ, вода.

1. Превращения: этан (C2H6) → хлорэтан (C2H5Cl) → бутан (C4H10) → 2-метилпропан (C4H10)

2. Структурные формулы:

   • Изомеры: н-бутан (CH3-CH2-CH2-CH3) и изобутан (CH3-CH(CH3)-CH3)
   • Гомологи: метан (CH4) и этан (C2H6)

3. Молекулярная формула углеводорода, где содержание углерода составляет 80%: Пусть масса углерода в углеводороде равна C, а масса водорода - H. Тогда: C/(C+H) = 0.8 12C/(12C + 1H) = 0.8 12C = 0.8(12C + H) 12C = 9.6C + 0.8H 2.4C = 0.8H H = 3C Относительная плотность углеводорода по водороду равна 15: (12C + 1H)/1 = 15 12C + H = 15 12C + 3C = 15 15C = 15 C = 1 H = 3 Молекулярная формула углеводорода: CH4

4. Уравнение химической реакции алкана: Этан + кислород → углекислый газ + вода C2H6 + O2 → CO2 + H2O

Названия веществ:

• Этан (C2H6)
• Кислород (O2)
• Углекислый газ (CO2)
• Вода (H2O)

1. Превращения:

Этан (C2H6) → хлорэтан (C2H5Cl) → бутан (C4H10) → 2-метилпропан (C4H10)

1. Этан (C2H6) → хлорэтан (C2H5Cl): Этан подвергается галогенированию, при этом происходит замещение одного из атомов водорода на атом хлора: [ \text{C}_2\text{H}_6 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{hv} \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + \text{HCl} ]

2. Хлорэтан (C2H5Cl) → бутан (C4H10): Хлорэтан может быть превращен в бутан при помощи реакции Вюрца, которая включает в себя взаимодействие с металлическим натрием: [ 2\text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + 2\text{Na} \rightarrow \text{C}4\text{H}{10} + 2\text{NaCl} ]

3. Бутан (C4H10) → 2-метилпропан (C4H10): Превращение бутана в 2-метилпропан можно осуществить методом изомеризации: [ \text{C}4\text{H}{10} \xrightarrow{\text{AlCl}_3, \text{HCl}} \text{2-метилпропан} ]

2. Изомеры и гомологи:

Исходное вещество: Н3С – СН2 – СН – СН3 (бутан) [ \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}(\text{CH}_3) - \text{CH}_3 ]

1. Структурные формулы двух изомеров:

   • Нормальный бутан (н-бутан): [ \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 ]
   • Изобутан (2-метилпропан): [ \text{CH}_3 - \text{CH}(\text{CH}_3) - \text{CH}_3 ]

2. Структурные формулы двух гомологов:

   • Пентан (C5H12): [ \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 ]
   • Пропан (C3H8): [ \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 ]

Названия по систематической номенклатуре:

1. Н-бутан: бутан
2. 2-метилпропан: изобутан
3. Пентан: пентан
4. Пропан: пропан

3. Молекулярная формула углеводорода:

Содержание углерода в котором составляет 80%, а относительная плотность углеводорода по водороду равна 15.

1. Определим молекулярную формулу. Предположим, что углеводород имеет формулу CxHy.
2. Массовая доля углерода: [ \frac{12x}{12x + y} = 0.80 ]
3. Относительная молекулярная масса углеводорода (MxHy) должна быть в 15 раз больше массы водорода (H2): [ M_{\text{C}_x\text{H}_y} = 15 \times 2 = 30 ]
4. Таким образом: [ 12x + y = 30 ] [ \frac{12x}{30} = 0.80 \Rightarrow x = 2 ] [ 12 \times 2 + y = 30 \Rightarrow y = 6 ]

Следовательно, молекулярная формула углеводорода: C2H6 (этан).

4. Уравнения химических реакций для этана:

1. Галогенирование этана: [ \text{C}_2\text{H}_6 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{hv} \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + \text{HCl} ] Названия: этан, хлор, хлорэтан, хлороводород

2. Горение этана: [ 2\text{C}_2\text{H}_6 + 7\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} ] Названия: этан, кислород, углекислый газ, вода

3. Крекинг этана: [ \text{C}_2\text{H}_6 \xrightarrow{t} \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2 ] Названия: этан, этилен, водород