Дополни уравнения реакции горения алкана коэффициентами c5h12

Пентан: способы получения и химические свойства

Пентан C₅H₁₂ – это предельный углеводород, содержащий пять атомов углерода в углеродной цепи. Бесцветная жидкость с характерным запахом, нерастворим в воде и не смешивается с ней.

Гомологический ряд пентана

Все алканы — вещества, схожие по физическим и химическим свойствам, и отличающиеся на одну или несколько групп –СН₂– друг от друга. Такие вещества называются гомологами, а ряд веществ, являющихся гомологами, называют гомологическим рядом.

Самый первый представитель гомологического ряда алканов – метан CH₄. , или Н–СH₂–H.

Продолжить гомологический ряд можно, последовательно добавляя группу –СН₂– в углеводородную цепь алкана.

Название алкана	Формула алкана
Метан	CH₄
Этан	C₂H₆
Пропан	C₃H₈
Бутан	C₄H₁₀
Пентан	C₅H₁₂
Гексан	C₆H₁₄
Гептан	C₇H₁₆
Октан	C₈H₁₈
Нонан	C₉H₂₀
Декан	C₁₀H₂₂

Общая формула гомологического ряда алканов C_nH_2n+2.

Первые четыре члена гомологического ряда алканов – газы, C₅–C₁₇ – жидкости, начиная с C₁₈ – твердые вещества.

Строение пентана

В молекулах алканов встречаются химические связи C–H и С–С.

Связь C–H ковалентная слабополярная, связь С–С – ковалентная неполярная. Это одинарные σ-связи. Атомы углерода в алканах образуют по четыре σ-связи. Следовательно, гибридизация атомов углерода в молекулах алканов – sp 3 :

При образовании связи С–С происходит перекрывание sp 3 -гибридных орбиталей атомов углерода:

При образовании связи С–H происходит перекрывание sp 3 -гибридной орбитали атома углерода и s-орбитали атома водорода:

Четыре sp 3 -гибридные орбитали атома углерода взаимно отталкиваются, и располагаются в пространстве так, чтобы угол между орбиталями был максимально возможным.

Поэтому четыре гибридные орбитали углерода в алканах направлены в пространстве под углом 109 о 28′ друг к другу:

Это соответствует тетраэдрическому строению.

Например, в молекуле пентана C₅H₁₂ атомы водорода располагаются в пространстве в вершинах тетраэдров, центрами которых являются атомы углерода. При этом углеродный скелет имеет зигзагообразное строение.

Изомерия пентана

Структурная изомерия

Для пентана характерна структурная изомерия – изомерия углеродного скелета.

Структурные изомеры — это соединения с одинаковым составом, которые отличаются порядком связывания атомов в молекуле, т.е. строением молекул.

Изомеры углеродного скелета отличаются строением углеродного скелета.

Например.

Для углеводородов состава С₅Н₁₂ существуют три изомера углеродного скелета: н-пентан, метилбутан (изопентан), диметилпропан (неопентан)

Пентан	Изопентан
CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃	CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

Для пентана не характерна пространственная изомерия.

Химические свойства пентана

Пентан – предельный углеводород, поэтому он не может вступать в реакции присоединения.

Для пентана характерны реакции:

Разрыв слабо-полярных связей С – Н протекает только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.

Поэтому для пентана характерны радикальные реакции.

Пентан устойчив к действию сильных окислителей (KMnO₄, K₂Cr₂O₇ и др.), не реагирует с концентрированными кислотами, щелочами, бромной водой.

1. Реакции замещения

В молекулах алканов связи С–Н более доступны для атаки другими частицами, чем менее прочные связи С–С.

1.1. Галогенирование

Пентан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании.

При хлорировании пентана образуется смесь хлорпроизводных.

Например, при хлорировании пентана образуются 1-хлорпентан, 2-хлорпентан и 3-хлорпентан:

Бромирование протекает более медленно и избирательно.

Избирательность бромирования: сначала замещается атом водорода у третичного атома углерода, затем атом водорода у вторичного атома углерода, и только затем первичный атом.

С третичный–Н > С вторичный–Н > С первичный–Н

Например, при бромировании пентана преимущественно образуются 3-бромпентан и 2-бромпентан:

1.2. Нитрование пентана

Пентан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании и под давлением. Атом водорода в пентане замещается на нитрогруппу NO₂.

Например. При нитровании пентана образуются преимущественно 2-нитропентан и 3-нитропентан:

2. Дегидрирование пентана

Дегидрирование – это реакция отщепления атомов водорода.

В качестве катализаторов дегидрирования используют никель Ni, платину Pt, палладий Pd, оксиды хрома (III), железа (III), цинка и др.

Алканы с длинным углеродным скелетом, содержащие 5 и более атомов углерода в главной цепи, при дегидрировании образуют циклические соединения.

При этом протекает дегидроциклизация – процесс отщепления водорода с образованием замкнутого цикла.

Пентан и его гомологи, содержащие пять атомов углерода в главной цепи, при нагревании над платиновым катализатором образуют циклопентан и его гомологи:

3. Окисление пентана

Пентан – слабополярное соединение, поэтому при обычных условиях он не окисляется даже сильными окислителями (перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.).

3.1. Полное окисление – горение

Пентан горит с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения пентана сопровождается выделением большого количества теплоты.

Уравнение сгорания алканов в общем виде:

При горении пентана в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.

Получение пентана

1. Декарбоксилирование солей карбоновых кислот (реакция Дюма)

Реакция Дюма — это взаимодействие солей карбоновых кислот с щелочами при сплавлении.

R–COONa + NaOH → R–H + Na₂CO₃

Декарбоксилирование — это отщепление (элиминирование) молекулы углекислого газа из карбоксильной группы (-COOH) или органической кислоты или карбоксилатной группы (-COOMe) соли органической кислоты.

При взаимодействии гексаноата натрия с гидроксидом натрия при сплавлении образуются пентан и карбонат натрия:

CH₃–CH₂–CH₂–CH₂– CH₂ –COONa + NaOH → CH₃–CH₂–CH₂ – CH₂ – CH₃ + Na₂CO₃

3. Гидрирование алкенов и алкинов

Пентан можно получить из пентена или пентина:

При гидрировании пентена-1 или пентена-2 образуется пентан:

При полном гидрировании пентина-1 или пентина-2 также образуется пентан:

4. Синтез Фишера-Тропша

Из синтез-газа (смесь угарного газа и водорода) при определенных условиях (катализатор, температура и давление) можно получить различные углеводороды:

Это промышленный процесс получения алканов.

Из угарного газа и водорода можно получить пентан:

5. Получение пентана в промышленности

В промышленности пентан получают из нефти, каменного угля, природного и попутного газа . При переработке нефти используют ректификацию, крекинг и другие способы.

Задача 46533 1Общая формула CnH2n выражает.

Условие

1Общая формула CnH2n выражает состав:
1)углеводородов с одной тройной связью
2)углеводородов с одинарными связями
3)углеводородов с двумя двойными связями
4)углеводородов с одной двойной связью

2 Укажи название углеводорода состава CH3—CH2—CH3.

Используй международную номенклатуру.
Это ______

3Углеводороду с формулой C3H6 характерны реакции:
1)горения
2)гидрирования
3)полимеризации
4)замещения

.
4Выбери вещества, с которыми вступает в реакцию углеводород C6H14 .
!) Cl2
2)C3H6
3) Br2
4) O2
5) NaNO3

5Дополни уравнение реакции горения алкана коэффициентами:

2C6H14 + _O2 = _CO2 + _H2O.

6
Укажи формулу алкина:
1)C3H8
2)C6H12
3) C8H10
4)C3H4

7Молекула алкана содержит 8 атомов водорода. Определи число атомов углерода в этой молекуле.

Ответ: в молекуле __ атом(–а,–ов) углерода.

8Выбери ряд(–ы), в котором(–ых) записаны формулы гомологов:
1) C4H8,C3H6,C2H4
2)C3H4,C3H6,C3H8
3) C3H8,CH4,C6H14
4) C7H16,C3H4,C2H6

Дополни уравнения реакции горения алкана коэффициентами c5h12

FOR-DLE.ru — Всё для твоего DLE 😉
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой «вёрсткой» шаблонов под DataLife Engine.

На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и «статейки» для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!

Задание 1
Какие из перечисленных формул принадлежат предельным углеводородам: C₄H ₁₀ , C₂H₂, C₅H ₁₂ , C₆H₆, C₄H₆, C₃H ₈ .
Общая формула предельных углеводородов C_nH_2n+2

Упражнение 2
Назовите по международной номенклатуре следующие алканы:

а) н-бутан
б) 2-метилбутан
в) 3-этилпентан
г) 2,4-диметилпентан
д) 3-метилпентан

Упражнение 3
Напишите структурные формулы следующих углеводородов:
а) 2-метилпентан;

б) 2,2-диметилбутан;

в) н-гексан;

г) 2,3-диметилпентан;

д) 3-этилгексан.

Упражнение 4
Напишите структурные формулы двух гомологов и двух изомеров н-гексана. Назовите эти углеводороды.
Структурные формулы гомологов н-гексана:

н-бутан	н-пентан
CH₃―CH₂ ― CH₂ ― CH₃	CH₃ ― CH₂ ― CH₂ ― CH₂ ― CH₃

Структурные формулы изомеров н-гексана:

2-метилпентан

3-метилпентан

2,3-диметилбутан

2,2-диметилбутан

Упражнение 5
Напишите уравнения реакций:
а) 1 моль этана с 1 моль хлора;
CH₃ ― CH₃ + Cl₂ свет → CH₃ ― CH₂Cl + HCl
Образующиеся продукты: хлорэтан и хлороводород
б) горения этана;
2C₂H₆ + 7O₂ ⟶ 4CO₂ + 6H₂O
Образующиеся продукты: оксид углерода (IV) и вода
в) дегидрирования пропана;
CH₃ ― CH₂ ― CH₃ t,кат → CH₃ ― CH=CH₂ + H ₂
Образующиеся продукты: пропилен и водород
г) 1 моль метана с 2 моль брома.
CH₄ + 2Br₂ свет → CH₂Br₂ + 2HBr
Образующиеся продукты: дибромметан и бромоводород

Упражнение 6
Спичечная палочка пропитана парафином. Если внимательно понаблюдать за горящей спичкой, можно заметить, как за 1-2 мм до пламени оплавляется парафин. Какую роль выполняет это вещество? Парафин способствует быстрому загоранию спичечной палочки от скоротечного горения головки, т.к. парафин, находящийся под головкой, при её горении закипает, его пары легко воспламеняются и дают яркое пламя, и огонь переносится на спичечную палочку.
Составьте уравнение реакции горения парафина, условно считая, что его формула C₃₆H₇₄.
2C₃₆H₇₄ + 109O₂ ⟶ 72CO₂ + 74H₂O

Упражнение 7
Вычислите, какое количество теплоты выделится при сгорании 6,72 л метана (н.у.) в соответствии с термохимическим уравнением
CH₄ + 2O₂ ⟶ CO₂ + 2H₂O + 880 кДж
По термохимическому уравнению реакции с 22,4 л (1 моль) СH₄ выделяется 880 кДж теплоты,
по условию задачи с 6,72 л СH₄ ― х кДж теплоты.
х =6,72 л ● 880 кДж : 22,4 л=264 кДж
Ответ: 264 кДж

Упражнение 8
Выскажите своё мнение о формировании бюджета Российской Федерации на основе углеводородного сырья. Какую долю бюджета в текущем году составляет экспорт природного газа? Самостоятельно, используя ресурсы Интернета.

источники:

http://reshimvse.com/zadacha.php?id=46533

http://gdz.cool/h10_gos_2019/808-h10_gos_2019_3___.html