Этан C2H6 – это предельный углеводород, содержащий два атома углерода в углеродной цепи. Бесцветный газ без вкуса и запаха, нерастворим в воде и не смешивается с ней.
Гомологический ряд этана
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 CnH2n+2.
Первые четыре члена гомологического ряда алканов – газы, C5–C17 – жидкости, начиная с C18 – твердые вещества.
Строение этана
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 молекулы.
Например, в молекуле этана C2H6 атомы водорода располагаются в пространстве в вершинах двух тетраэдров, центрами которых являются атомы углерода
Изомерия этана
Для этана не характерно наличие изомеров – ни структурных (изомерия углеродного скелета, положения заместителей), ни пространственных.
Химические свойства этана
Этан – предельный углеводород, поэтому он не может вступать в реакции присоединения.
Для метана характерны реакции:
Разрыв слабо-полярных связей С – Н протекает только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.
Поэтому для этана характерны радикальные реакции.
Этан 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
Этан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании.
При хлорировании этана сначала образуется хлорэтан:
Хлорэтан может взаимодействовать с хлором и дальше с образованием дихлорэтана, трихлорэтана, тетрахлорметана и т.д.
1.2. Нитрование этана
Этан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании и под давлением. Атом водорода в этане замещается на нитрогруппу NO2.
Например. При нитровании этана образуется преимущественно нитроэтан:
2.Дегидрирование этана
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.
При дегидрировании алканов, содержащих от 2 до 4 атомов углерода в молекуле, разрываются связи С–Н у соседних атомов углерода и образуются двойные и тройные связи.
Например, п ри дегидрировании этана образуются этилен или ацетилен:
3. Окисление этана
Этан – 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
Этан горит с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения этана сопровождается выделением большого количества теплоты.
Уравнение сгорания алканов в общем виде:
При горении этана в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.
Получение этана
1. Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)
Это один из лабораторных способов получения этана из хлорметана или бромметана. При этом происходит удвоение углеродного скелета.
Например , хлорметан реагирует с натрием с образованием этана:
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 пропионата натрия с гидроксидом натрия при сплавлении образуется этан и карбонат натрия:
CH3–CH2 –COONa + NaOH→CH3–CH2–H + Na2CO3
3. Гидрирование алкенов и алкинов
Этан можно получить из этилена или ацетилена:
При гидрировании этилена образуется этан:
При полном гидрировании ацетилена также образуется этан:
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.
Синтезом Фишера-Тропша можно получить этан:
5. Получение этана в промышленности
В промышленности этан получают из нефти, каменного угля, природного и попутного газа . При переработке нефти используют ректификацию, крекинг и другие способы.
1)В какую сторону сместится химическое равновесие в реакции , уравнение которой C2H4 + H2 = C2H6 + Q в случае : А?
Химия | 10 — 11 классы
1)В какую сторону сместится химическое равновесие в реакции , уравнение которой C2H4 + H2 = C2H6 + Q в случае : А.
Б. Уменьшения температуры?
В. Увеличения концентрации C2H4?
Г. Применения катализатора ?
Дайте обоснованный ответ.
2)Почему если смешать твердый нитрат свинца (2) и иодид калия, признаки реакции можно наблюдать через несколько часов, а если слить растворы этих солей, признаки реакции появятся сразу.
Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном видах.
3) Составьте термохимическое уравнение реакции разложения карбоната кальция, если для разложения 25 г карбоната кальция потребовалось 44, 5 кДж теплоты.
Решаем задачус помощью принципа Ле Шателье :
«если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое — либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия».
А) При повышении давления равновесие смещается в сторону той реакции, которая приводит к уменьшению объема, а следовательно, и к понижению давления.
В данном случае куменьшению объема ведет прямая реакция, в ходе которойиз 2 объемов газа получается 1 объем газа.
В итоге равновесие сдвинется «вправо».
Б) Приуменьшении температурыравновесие смещается в сторону экзотермической реакции, в ходе которой выделяется тепло, и следовательно, растет температура.
В данном случае экзотермическая реакция — это прямая реакция ( + Q) / Равновесие сдвинется «вправо».
В) Приувеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону образования продуктов, то есть в сторону прямой реакции.
Равновесие смещается «вправо».
Г) Катализатор толькоускоряет реакцию, но положенияравновесия не смещает.
Реакции врастворах идут, как правило, быстрее, чем между кристаллическимивеществами.
В случае ионных реакций объяснение такое.
Дело в том, что в этих реакциях фактически участвуют ионы.
В растворах ионы относительно свободны и высокоподвижны.
Они легко вступают в реакции с другими ионами во всем объеме раствора — то есть практически мгновенно.
В твердых веществах ионы удерживаются силами электростатического притяжения в кристаллической решетке.
И они могут вступать в реакции с другими ионами только на границе соприкосновения одних кристаллов с другими, а не во всем объеме кристаллов — в отличие от растворов.
Поэтому скорость реакции между кристаллами двух веществ ниже, чем в их растворах.
Pb(NO₃)₂ + 2 KI = PbI₂ ↓ + 2 KNO₃ Полное ионное уравнение :
В термохимических уравненияхреакций разложения принято записывать разлагающееся вещество в количестве 1 моль (то есть скоэффициентом 1).
Другими словами, такая запись показывает, сколько теплоты выделяется / расходуется при разложении одного моль вещества.
Реакция термического разложения карбоната кальция эндотермична, то есть для ее протекания нужно затратить энергию — сообщить теплоту Q.
Поэтому в термохимическом уравнении перед Q знак минус.
(Само число Q — положительное).
(Другая форма записи эндотермической реакции — символ Q записывается в левой части уравнения со знаком плюс, как будто это еще одно исходное вещество : CaCO₃ + Q = CaO + CO₂↑ )
CaCO₃ = CaO + CO₂↑ — Q
Молярная масса CaCO₃ равна 100 г / моль
То есть 1 моль CaCO₃ — это 100 г CaCO₃
Для разложение 1 моль (100 г) CaCO₃ требуется Q кДж теплоты.
А по условию для разложение 25 г CaCO₃потребовалось 44, 5 кДж.
Презентация на тему «Химические реакции»
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Х–11 Контрольная работа №2 «Химические реакции» Вариант №1
При выполнении заданий А1-А10 из предложенных вариантов ответов выберите тот, который вы считаете правильным. 2 балла за каждое верно выполненное задание.
А1. Характеристика реакции, уравнение которой 4 Fe + 6 H 2 O + 3 O 2 →4 Fe ( OH )3:
1) Соединения, ОВР 2) Замещения ОВР 3) Обмена не ОВР 4) Разложения ОВР
А2. Какая масса угля вступает в реакцию, термохимическое уравнение которой С+О2 = СО2 + 402 кДж, если при этом выделилось 1608 кДж теплоты?
А4. Окислитель в реакции синтеза аммиака, уравнение которой N 2 + 3 H 2 = 2 NH 3 + Q
1) N 0 2) H 0 3) H +1 4) N –3
А5. При повышении температуры на 30 °С (температурный коэффициент равен 3) скорость увеличится
1) в 3 раза 2) в 9 раз 3) в 27 раз 4) в 81 раз
А6. Факторы, позволяющие сместить химическое равновесие, для реакции CaO (т)+ CO 2(г)↔ CaCO 3(т)+ Q , в сторону продуктов реакции:
1) Повышение температуры и понижение давления 2) Понижение температуры и давления
3) Понижение температуры и повышение давления 4) Повышение температуры и давления
А7. Щелочную среду имеет водный раствор соли, формула которой:
А8. Наиболее сильной кислотой из перечисленных является:
А9. Осадок образуется при взаимодействии хлорида калия с:
А10. Гидролизу не подвергается:
В заданиях В1-В3 установите соответствие. Ответ запишите в виде последовательности цифр.
4 балла за верно выполненное задание.
В1. Установите соответствие между схемой ОВР и коэффициентом перед формулой восстановителя:
В2. Установите соответствие между солью и реакцией среды раствора
В3. Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу:
Отношение к гидролизу
1) гидролиз по катиону
2) гидролиз по аниону
3) гидролиз по катиону и аниону
4) гидролизу не подвергается
Для задания С1 дайте полный развернутый ответ.
С1(3 балла). Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
С2(4 балла). Вычислите рН раствора, в котором концентрация ионов ОН – (в моль/л) равна 1•10 –7 ..
С3 (5 баллов). Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
Для перехода 1 составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Х–11 Контрольная работа №2 «Химические реакции» Вариант №2
При выполнении заданий А1-А10 из предложенных вариантов ответов выберите тот, который вы считаете правильным. 2 балла за каждое верно выполненное задание.
А1. Характеристика реакции, уравнение которой 4 KClO 3 → 2 KCl + 3 O 2:
1) Соединения, ОВР 2) Замещения ОВР 3) Обмена не ОВР 4) Разложения ОВР
А2. Какое количество теплоты выделится при взаимодействии 5,6 л водорода и избытком хлора. Термохимическое уравнение Н2+С l 2 = 2 HCl + 92,3 кДж.
А4. Восстановитель в реакции, уравнение которой 2СО + О2 = 2СО2 + Q
1) С +2 2) С +4 3) О 0 4) О –2
А5. Для увеличения скорости химической реакции в 64 раза (температурный коэффициент равен 2) надо повысить температуру
1) на 30 °С 2) на 40 °С 3) на 50 °С 4) на 60 °С
А6. Факторы, позволяющие сместить химическое равновесие, для реакции 2 NO (г)+ O 2(г)↔2 NO 2(г)+ Q , в сторону продуктов реакции:
1) Повышение температуры и понижение давления 2) Понижение температуры и давления
3) Понижение температуры и повышение давления 4) Повышение температуры и давления
А7. Кислую среду имеет водный раствор соли, формула которой:
А8. К неэлектролитам относится:
А9. Газ образуется при взаимодействии серной кислоты с:
1) AgNO 3 2) NaOH 3) ZnS 4) Na 2 SO 4
А10. Гидролизу не подвергается:
В заданиях В1-В3 установите соответствие. Ответ запишите в виде последовательности цифр.
4 балла за верно выполненное задание.
В1. Установите соответствие между схемой ОВР и формулой восстановителя в ней:
А ) Cl 2 + KOH = KCl + KClO + H 2 O
В2. Установите соответствие между солью и реакцией среды раствора
В3. Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу:
Отношение к гидролизу
1) гидролиз по катиону
2) гидролиз по аниону
3) гидролиз по катиону и аниону
4) гидролизу не подвергается
Для задания С1 дайте полный развернутый ответ.
С1(3 балла). Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
С2(4балла). Вычислите рН раствора, в котором концентрация ионов ОН – (в моль/л) равна 5•10 –6 .
С3 (5 баллов). Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
Для перехода 1 составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Х–11 Контрольная работа №2 «Химические реакции» Вариант №3
При выполнении заданий А1-А10 из предложенных вариантов ответов выберите тот, который вы считаете правильным. 2 балла за каждое верно выполненное задание.
А1. Характеристика реакции, уравнение которой N 2 + 3 H 2→ 2 NH 3:
1) Соединения, ОВР 2) Замещения ОВР 3) Обмена не ОВР 4) Разложения ОВР
А2. Какое количество теплоты необходимо для синтеза 67,2 л оксида азота ( II ). Термохимическое уравнение N 2+ O 2 = 2 NO – 90,4 кДж.
А4. Окислитель в реакции, уравнение которой 2 Al + Fe 2О3 = Al 2О3 + 2 Fe + Q
1) Al 0 2) Al +3 3) Fe 0 4) Fe +3
А5. При повышении температуры на 30 °С (температурный коэффициент равен 2) скорость реакции увеличится в:
1) 2 раза 2) 4 раза 3) 6 раз 4) 8 раз
А6. Факторы, позволяющие сместить химическое равновесие, для реакции 2 SO 2(г)+ O 2(г)↔2 SO 2(г)+ Q , в сторону продуктов реакции:
1) Повышение температуры и понижение давления 2) Понижение температуры и давления
3) Понижение температуры и повышение давления 4) Повышение температуры и давления
А7. Щелочную среду имеет водный раствор соли, формула которой:
А8. К неэлектролитам относится:
А9. Осадок образуется при взаимодействии сульфата цинка с:
1) AgNO 3 2) NaOH 3) ZnS 4) Na 2 SO 4
А10. Гидролизу не подвергается:
В заданиях В1-В3 установите соответствие. Ответ запишите в виде последовательности цифр.
4 балла за верно выполненное задание.
В1. Установите соответствие между схемой ОВР и формулой окислителя в ней:
В2. Установите соответствие между солью и реакцией среды раствора
В3. Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу:
Отношение к гидролизу
1) гидролиз по катиону
2) гидролиз по аниону
3) гидролиз по катиону и аниону
4) гидролизу не подвергается
Для задания С1 дайте полный развернутый ответ.
С1(3 балла). Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
С2(4 балла). Вычислите рН раствора, в котором концентрация ионов ОН – (в моль/л) равна 2•10 –9 .
С3 (5 баллов). Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
Для перехода 3 составьте полное и сокращенное ионное уравнение.
Х–11 Контрольная работа №2 «Химические реакции» Вариант №4
При выполнении заданий А1-А10 из предложенных вариантов ответов выберите тот, который вы считаете правильным. 2 балла за каждое верно выполненное задание.
1) Соединения, ОВР 2) Замещения ОВР 3) Обмена не ОВР 4) Разложения ОВР
А2. Какой объем хлора вступает в реакцию, термохимическое уравнение которой Н2+С l 2 = 2 HCl + 92,3 кДж, если при этом выделилось 184,6 кДж теплоты?
А4. Восстановитель в реакции, уравнение которой 2 KN О3 = 2 KNO 2 + O 2
1) N +3 2) N +5 3) O 0 4) O –2
А5. Для увеличения скорости химической реакции в 32 раза (температурный коэффициент равен 2) надо повысить температуру
1) на 20 °С 2) на 30 °С 3) на 40 °С 4) на 50 °С
А6. Факторы, позволяющие сместить химическое равновесие, для реакции 4 NH 3(г)+5 O 2(г)↔4 NO +6 H 2 O (г)+ Q , в сторону продуктов реакции:
1) Повышение температуры и понижение давления 2) Понижение температуры и давления
3) Понижение температуры и повышение давления 4) Повышение температуры и давления
А7. Кислую среду имеет водный раствор соли, формула которой:
А8. К неэлектролитам относится:
А9. Газ образуется при взаимодействии азотной кислоты с:
А10. Гидролизу не подвергается:
В заданиях В1-В3 установите соответствие. Ответ запишите в виде последовательности цифр.
4 балла за верно выполненное задание.
В1. Установите соответствие между схемой ОВР и коэффициентом перед формулой восстановителя:
В2. Установите соответствие между солью и реакцией среды раствора
В3. Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу:
Отношение к гидролизу
1) гидролиз по катиону
2) гидролиз по аниону
3) гидролиз по катиону и аниону
4) гидролизу не подвергается
Для задания С1 дайте полный развернутый ответ.
С1(3 балла). Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
С2(4 балла). Вычислите рН раствора, в котором концентрация ионов ОН – (в моль/л) равна 4•10 –2 .
С3 (5 баллов). Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
Для перехода 3 составьте полное и сокращенное ионное уравнение.
Ответы к Варианту №1
Окислитель — H 2 SO 4 Восстановитель — KI
[ H + ]•[ OH – ] = 10 –14
[ H + ] = 10 –14 /[О H – ] = 10 –14 /10 –7 = 10 –7
pH = –lg[H + ] = –lg 10 –7 = 7
Ответы к Варианту № 2
Окислитель — KMnO 4 Восстановитель — Na 2 SO 3
[ H + ]•[ OH – ] = 10 –14
[ H + ] = 10 –14 /[О H – ] = 10 –14 /5•10 –6 = 0 ,2•10 –8
pH = –lg[H + ] = –lg0 ,2•10 –8 = 8– lg0 ,2
Ответы к Варианту №3
Окислитель — HClO 3 Восстановитель — P
[ H + ]•[ OH – ] = 10 –14
[ H + ] = 10 –14 /[О H – ] = 10 –14 /2•10 –9 = 0 ,5•10 –5
pH = –lg[H + ] = –lg0 ,5•10 –5 = 5– lg0 ,5
Ответы к Варианту № 4
Окислитель — KMnO 4 Восстановитель — NH 3
[ H + ]•[ OH – ] = 10 –14
[ H + ] = 10 –14 /[О H – ] = 10 –14 /4•10 –2 = •10 –12
pH = –lg[H + ] = –lg •10 –12 = 12– lg
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Сейчас обучается 956 человек из 80 регионов
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Курс добавлен 23.11.2021
Сейчас обучается 51 человек из 29 регионов
Курс повышения квалификации
Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam
Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 33 человека из 19 регионов
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Дистанционные курсы для педагогов
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
33 конкурса для учеников 1–11 классов и дошкольников от проекта «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 569 302 материала в базе
Другие материалы
24.08.2015
999
2
24.08.2015
2958
47
24.08.2015
2190
9
24.08.2015
695
0
24.08.2015
419
1
24.08.2015
1475
0
24.08.2015
1815
1
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Добавить в избранное
24.08.2015 15133
DOCX 317 кбайт
20 скачиваний
Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Агаева Ульвия Ариф. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
На сайте: 6 лет и 6 месяцев
Подписчики: 0
Всего просмотров: 17299
Всего материалов: 5
Московский институт профессиональной переподготовки и повышения квалификации педагогов
Дистанционные курсы для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Полный перевод школ на дистанционное обучение не планируется
Время чтения: 1 минута
Тринадцатилетняя школьница из Индии разработала приложение против буллинга
Время чтения: 1 минута
В России могут объявить Десятилетие науки и технологий
Время чтения: 1 минута
Объявлен конкурс дизайн-проектов для школьных пространств
Время чтения: 2 минуты
Онлайн-конференция о создании школьных служб примирения
Время чтения: 3 минуты
Рособрнадзор не планирует переносить досрочный период ЕГЭ
Время чтения: 0 минут
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
•10 –12
