formação de água. A solução obtida após a passagem dos gases pela água teve uma reação ácida. Quando esta solução foi tratada com nitrato de prata, formaram-se 14,35 g de um precipitado branco. Determine a composição quantitativa e qualitativa da mistura inicial de gases. Solução.

O gás que queima para formar água é o hidrogênio; é ligeiramente solúvel em água. O hidrogênio com oxigênio e o hidrogênio com cloro reagem explosivamente à luz solar. É óbvio que havia cloro na mistura com hidrogênio, porque o HC1 resultante é altamente solúvel em água e dá um precipitado branco com AgN03.

Assim, a mistura é composta pelos gases H2 e C1:

1 toupeira 1 toupeira

HC1 + AgN03 -» AgCl4- HN03.

xmol 14,35

Ao tratar 1 mol de HC1, forma-se 1 mol de AgCl, e ao tratar x mol, 14,35 g ou 0,1 mol. Mr(AgCl) = 108 + 2 4- 35,5 = 143,5, M(AgCl) = 143,5 g/mol,

v= - = = 0,1 mol,

x = 0,1 mol de HC1 estava contido na solução. 1 mol 1 mol 2 mol H2 4- C12 2HC1 x mol y mol 0,1 mol

x = y = 0,05 mol (1,12 l) hidrogênio e cloro reagiram para formar 0,1 mol

NS1. A mistura continha 1,12 litros de cloro e 1,12 litros de hidrogênio + 1,12 litros (excesso) = 2,24 litros.

Exemplo 6. Existe uma mistura de cloreto de sódio e iodeto de sódio em laboratório. 104,25 g desta mistura foram dissolvidos em água e o excesso de cloro foi passado através da solução resultante, depois a solução foi evaporada até à secura e o resíduo foi calcinado até peso constante a 300°C.

A massa de matéria seca foi de 58,5 g Determine a composição da mistura inicial em porcentagem.

Mr(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5, M(NaCl) = 58,5 g/mol, Mr(Nal) = 127 + 23 = 150 M(Nal) = 150 g/mol.

Na mistura inicial: massa de NaCl - x g, massa de Nal - (104,25 - x) g.

Quando o cloreto de sódio e o iodeto passam por uma solução, o iodo é deslocado por ela. Quando o resíduo seco foi passado, o iodo evaporou. Assim, apenas o NaCl pode ser uma substância seca.

Na substância resultante: massa do NaCl inicial x g, massa do resultante (58,5-x):

2 150g 2 58,5g

2NaI + C12 -> 2NaCl + 12

(104,25 - x) g (58,5 - x) g

2.150 (58,5 - x) = 2.58,5 (104,25-x)

x = - = 29,25 (g),

aqueles. O NaCl na mistura era 29,25 ge Nal - 104,25 - 29,25 = 75 (g).

Vamos encontrar a composição da mistura (em porcentagem):

w(Nal) = 100% = 71,9%,

©(NaCl) = 100% - 71,9% = 28,1%.

Exemplo 7 68,3 g de uma mistura de nitrato, iodeto e cloreto de potássio foram dissolvidos em água e tratados com água clorada. Como resultado, foram liberados 25,4 g de iodo (cuja solubilidade em água foi desprezada). A mesma solução foi tratada com nitrato de prata. 75,7 g de sedimentos caíram. Determine a composição da mistura inicial.

O cloro não interage com nitrato de potássio e cloreto de potássio:

2KI + C12 -» 2KS1 + 12,

2 mol - 332 g 1 mol - 254 g

Mg(K1) = 127 + 39 - 166,

x = = 33,2 g (KI estava na mistura).

v(KI) - - = = 0,2 mol.

1 toupeira 1 toupeira

KI + AgN03 = Agl + KN03.

0,2 mol x mol

x = = 0,2 mol.

Senhor(Agl) = 108 + 127 = 235,

m(Agl) = Mv = 235 0,2 = 47 (r),

então AgCl será

75,7g - 47g = 28,7g.

74,5g 143,5g

KCl + AgN03 = AgCl + KN03

X = 1 L_ = 14,9 (KCl).

Portanto, a mistura continha: 68,3 - 33,2 - 14,9 = 20,2 g KN03.

Exemplo 8. Para neutralizar 34,5 g de oleum, são consumidos 74,5 ml de uma solução de hidróxido de potássio a 40%. Quantos moles de óxido de enxofre (VI) existem por 1 mol de ácido sulfúrico?

O ácido sulfúrico 100% dissolve o óxido de enxofre (VI) em qualquer proporção. A composição expressa pela fórmula H2S04*xS03 é chamada oleum. Vamos calcular quanto hidróxido de potássio é necessário para neutralizar o H2S04:

1 toupeira 2 toupeiras

H2S04 + 2KON -> K2S04 + 2Н20 xl mol e mol

y - 2*x1 mol de KOH vai neutralizar S03 no oleum. Vamos calcular quanto KOH é necessário para neutralizar 1 mol de S03:

1 toupeira 2 toupeiras

S03 4- 2KOH -> K2SO4 + H20 x2 mol z mol

z - 2 x2 mol KOH vão neutralizar o SOg no oleum. 74,5 ml de solução de KOH a 40% são usados ​​​​para neutralizar o oleum, ou seja, 42 g ou 0,75 mol de KOH.

Portanto, 2xl + 2x 2 = 0,75,

98xl + 80x2 = 34,5g,

xl = 0,25 mol H2S04,

x2 = 0,125 mol S03.

Exemplo 9 Existe uma mistura de carbonato de cálcio, sulfeto de zinco e cloreto de sódio. Se 40 g dessa mistura forem expostos ao excesso de ácido clorídrico, serão liberados 6,72 litros de gases que, ao interagirem com o excesso de óxido de enxofre (IV), liberarão 9,6 g de sedimento. Determine a composição da mistura.

Quando a mistura foi exposta a excesso de ácido clorídrico, monóxido de carbono (IV) e sulfeto de hidrogênio puderam ser liberados. Apenas o sulfeto de hidrogênio reage com o óxido de enxofre (IV), portanto seu volume pode ser calculado a partir da quantidade de precipitado liberado:

CaC03 + 2HC1 -> CaC12 + H20 + C02t(l)

100 g - 1 mol 22,4 l - 1 mol

ZnS + 2HC1 -> ZnCl2 + H2St (2)

97 g - 1 mol 22,4 l - 1 mol

44,8 l - 2 mol 3 mol

2H2S + S02 -» 3S + 2H20 (3)

xl l 9,6 g (0,3 mol)

xl = 4,48 l (0,2 mol) H2S; pelas equações (2 - 3) fica claro que o ZnS era 0,2 mol (19,4 g):

2H2S + S02 -> 3S + 2H20.

É óbvio que o monóxido de carbono (IV) na mistura era:

6,72 l - 4,48 l = 2,24 l (C02).

A composição de uma mistura em equilíbrio pode ser expressa usando:

a) grau de dissociação ()

b) grau de conversão ()

c) rendimento do produto (x)

Vejamos todos esses casos usando exemplos:

A) por grau de dissociação

Grau de dissociação () é a fração de moléculas dissociadas do número original de moléculas. Pode ser expresso em termos da quantidade de substância

Onde n diss– número de moles desintegrados da substância original; n referência– número de moles da substância inicial antes da reação.

Seja, por exemplo, 5 mol de NO 2 antes da reação, e α é o grau de dissociação do NO 2.

De acordo com a equação (1.20)
, NO 2 permanecerá sem reagir (5 – 5).

De acordo com a equação de reação, quando 2 moles de NO 2 se dissociam, são obtidos 2 moles de NO e 1 mol de O 2, e de 5, 5 moles de NO e moles de O2. A linha de equilíbrio seria:

b ) de acordo com o grau de transformação

Grau de conversão de uma substância () é a proporção de moléculas reagidas de uma determinada substância em relação ao número inicial de moléculas desta substância. Expressamos isso em termos da quantidade de substância em moles

(1.21)

Sejam 2 moles de CO e 2 moles de H2,  é o grau de conversão de hidrogênio na reação

Vamos explicar a linha de equilíbrio. Partimos de uma substância cujo grau de conversão é conhecido, ou seja, H 2. Da equação (1.21) obtemos n react = n out· = 2 .

Pela equação estequiométrica fica claro que o CO é consumido 3 vezes menos que o H2, ou seja, se o H2 reagir 2, então o CO reagirá , e o resto permanecerá sem reagir no momento do equilíbrio. Também raciocinamos em relação aos produtos utilizando a equação estequiométrica.

V) por saída de produto.

Rendimento do produto (x) é a quantidade da substância final em moles. Seja "x" o rendimento de metanol na reação

nos três casos o raciocínio é semelhante e procede de uma substância sobre a qual algo é conhecido (nos exemplos este valor está sublinhado).

Conhecendo a composição da mistura em equilíbrio, podemos expressar a constante de equilíbrio. Então, para o caso "c"

e da equação (1.19)

Rendimento da substância em ações(ou%) – a razão entre a quantidade de produto formado e a quantidade total de substância na mistura de equilíbrio:

Neste exemplo:

1.3.4 Influência de vários fatores na mudança de equilíbrio (na composição da mistura de equilíbrio)

Efeito da pressão (ou volume) em T=const

Se o sistema for ideal, então a constante de equilíbrio K p não depende da pressão (ou volume). Se a reação ocorrer em altas pressões, será necessário usar a equação:

, (1.22)

Onde f– fugacidade.

K f não depende da pressão, mas o valor de K p depende da pressão, mas à medida que a pressão diminui ela se aproxima do valor de K f, uma vez que a mistura real de gases se aproxima do estado ideal, f  p. Então, para a reação:

a 350 atm K f = 0,00011 K R = 0,00037

Em baixas pressões pode ser considerado PARA R independente da pressão, ou seja
. A seguir consideraremos este caso particular.

Da relação (1.12) fica claro que as quantidades
,
dependerá da pressão, portanto, sem afetar a constante de equilíbrio , as mudanças de pressão podem afetar a composição da mistura de equilíbrio e o rendimento dos produtos.

(1.23)

A equação (1.23) mostra que o efeito da pressão sobre
é determinado pela quantidaden:

n  0, a reação ocorre com um aumento no número de moles de produtos gasosos, por exemplo:

, isto é, com um aumento na pressão total PARA X diminui, e o número de produtos na mistura de equilíbrio também diminui, ou seja, o equilíbrio se desloca para a esquerda, em direção à formação de COCl 2.

n = 0-2-1= -3

, isto é, com o aumento da pressão, K x (e rendimento do produto) aumenta.

K= K= const. Neste caso, a composição da mistura de equilíbrio não depende da pressão.

Adicionando gás inerte em P = const afeta a mudança de equilíbrio de maneira semelhante a uma diminuição na pressão. Um gás inerte em equilíbrio químico é considerado aquele que não interage com os reagentes ou produtos da reação.

Aumento de volume a pressão constante, afeta a mudança de equilíbrio da mesma forma que uma diminuição na pressão.

Influência da relação entre componentes

A composição da mistura de equilíbrio também é influenciada pela proporção dos reagentes utilizados para a reação.

O maior rendimento de produtos estará na proporção estequiométrica. Então para a reação

uma proporção de hidrogênio e nitrogênio de 3:1 proporcionará o maior rendimento de amônia.

Em alguns casos, é necessário um elevado grau de conversão de um dos reagentes, mesmo em detrimento do rendimento do produto.

Por exemplo, quando o cloreto de hidrogênio é formado pela reação

é necessária uma conversão mais completa do cloro para que a mistura em equilíbrio contenha o mínimo de Cl 2 possível. A mistura de equilíbrio é dissolvida em água e assim é obtido ácido clorídrico. Neste caso, o hidrogênio é quase insolúvel em água e não está contido no ácido, enquanto o cloro livre se dissolve e a qualidade do ácido clorídrico se deteriora.

Para atingir o grau máximo de conversão de Cl 2, tome o segundo reagente, H 2, em grande excesso.

Um aumento no grau de conversão de ambos os componentes pode ser alcançado se os produtos de reação forem removidos da zona de reação, ligando-os em substâncias ligeiramente dissociadas, pouco solúveis ou não voláteis.

Efeito da temperatura no equilíbrio

A experiência mostra que a temperatura tem grande influência na composição da mistura de equilíbrio, aumentando o teor de produtos de reação em algumas reações e diminuindo em outras. Essa dependência se reflete quantitativamente equações isóbaras(1.24) e isócoros (1.25) Van't Hoff:

(1.24)
(1.25)

A partir dessas equações fica claro que a mudança na constante de equilíbrio com o aumento da temperatura (e, portanto, a mudança no rendimento do produto da reação) é determinada pelo sinal do efeito térmico H e U:

H0 ou U0 - reação endotérmica (com absorção de calor). Os lados direitos das equações são maiores que zero, o que significa que as derivadas também são maiores que zero:

> 0;
> 0

Assim, as funções lnK p e lnK c (assim como K p e K c) aumentam com o aumento da temperatura.

H0 ou U0 - a reação é exotérmica (com liberação de calor).

< 0;
< 0

A constante de equilíbrio diminui com o aumento da temperatura, ou seja, o conteúdo dos produtos de reação na mistura de equilíbrio diminui e o conteúdo das substâncias iniciais aumenta.

Assim, um aumento na temperatura promove um curso mais completo de endotérmico processos. Vamos integrar a equação isóbara.

Deixe Hf(T) separar as variáveis ​​e integrar,

;
(1.26)

Como podemos ver, a constante de equilíbrio depende da temperatura de acordo com uma lei exponencial:
, e nas coordenadas ln K = f( ) dependência linear (equação 1.26, figura 1.7)

Figura 1.7 – Dependência da constante de equilíbrio com a temperatura

A integração definida da equação isóbara dá:

(1.27)

Conhecendo o valor da constante de equilíbrio em uma temperatura, pode-se encontrar K p em qualquer outra temperatura com valor conhecido de H.

Composição da mistura inicial para produção de pedra artificial. (Galeria de fotos “Nossas Tecnologias” na página com o mesmo nome. O que está incluído na composição da pedra de revestimento artificial produzida a partir de moldes de injeção elástica flexível. Essencialmente, a pedra de revestimento decorativa de que estamos falando é um típico concreto arenoso baseado em Portland cimento, feito por fundição vibratória em matrizes elásticas flexíveis especiais - moldes e especialmente coloridos. Consideremos os principais componentes da mistura de concreto para a produção de pedra de revestimento artificial pelo método de fundição por vibração. O aglutinante é a base de qualquer pedra de revestimento artificial. Em neste caso, é cimento Portland grau M-400 ou M-500. Para que a qualidade do concreto permaneça sempre consistentemente alta, recomendamos usar apenas cimento “fresco” (como é sabido, ele perde rapidamente suas propriedades com o tempo e de armazenamento inadequado) do mesmo fabricante com boa reputação.Para a produção de pedras decorativas de revestimento, tanto cimento cinza comum quanto cimento branco. Existem várias cores e tonalidades na natureza que só podem ser replicadas no cimento branco. Em outros casos, utiliza-se o cinza Portland (por razões de viabilidade econômica).

Muitos fabricantes nacionais de pedras artificiais para revestimento recentemente usaram ativamente o gesso como aglutinante. Ao mesmo tempo, afirmam que seus produtos são concreto de argila expandida. E, via de regra, o concreto de argila expandida é apresentado nos estandes das empresas. Mas há um ponto que determina o comportamento dos fabricantes de pedras artificiais para revestimento. O custo dos moldes de injeção elástica flexível, que permitem replicar com precisão a textura da pedra, é muito alto.

E se a tecnologia for seguida, o giro dos moldes de injeção, ou seja, o tempo desde a concretagem até a retirada da fôrma, é de 10 a 12 horas, contra 30 minutos do gesso. É isso que leva as empresas a usar o gesso como aglutinante. E o preço do gesso é pelo menos cinco vezes inferior ao preço do cimento branco. Tudo isso proporciona às empresas superlucros. Mas o preço para o consumidor final é muito alto! A baixíssima resistência ao gelo e a resistência de tais produtos não permitirão que você aproveite por muito tempo a aparência das fachadas.

As fotografias apresentadas mostram produtos de gesso um ano após a instalação. Múltiplas rachaduras e destruição são claramente visíveis. Portanto, a utilização deste material em escala industrial é difícil. Com base nas tarefas que temos pela frente, preferimos produzir pedra de revestimento artificial - um material com dureza e propriedades de abrasão próximas da pedra natural, adequado tanto para revestimento externo como interno, em vez de decorações frágeis e caprichosas aos efeitos da água. Preenchimento. Dependendo do tipo de enchimento utilizado, a pedra de revestimento artificial à base de cimento pode ser “pesada” (2-2,4 g/cm3) ou “leve” (cerca de 1,6 g/cm3). Idealmente, o concreto pesado é usado para a produção de pedras de pavimentação, lajes decorativas, bordas, rodapés e pedras para interiores. Para a produção de pedras artificiais de revestimento utilizadas para decoração de exteriores, utiliza-se concreto leve.

Isso é aproximadamente o que fazem os fabricantes que trabalham com tecnologia americana. Nas regiões, infelizmente, utiliza-se predominantemente concreto pesado. Claro que é muito mais fácil fazer pedras decorativas na areia, mas uma pedra leve será sempre preferível para o consumidor. É apenas uma questão de escolha. Para a produção de pedras de revestimento artificiais pesadas, utiliza-se areia grossa de quartzo com fração de 0,63-1,5 mm (o uso de areia fina prejudica as características de resistência do concreto) e, quando apropriado, brita pequena, por exemplo, mármore, um fração de 5-10 mm. A pedra de revestimento “leve” é feita com areia de argila expandida. Porém, ao produzir pedra de revestimento artificial sobre argila expandida, o seguinte fator deve ser levado em consideração. Em julho de 2001, recebemos informações de clientes sobre o aparecimento de “shots” (inchaço pontual de material branco) na superfície dos produtos (concreto leve). Como resultado de consulta a especialistas, constatou-se que os “tiros” surgem como resultado da desintegração de inclusões calcárias encontradas na argila expandida.

Quando o cálcio livre interage com a umidade (água ou seu vapor), ocorre uma reação química, acompanhada por um aumento no volume dos grãos de cálcio livres, resultando no chamado efeito “tiro”. CaO + H2O = Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 A peculiaridade dessa reação química é que leva muito tempo - até 6 meses. Os fabricantes de argila expandida produzem produtos de acordo com GOST, o que permite a presença de grãos de cal em até 3% da massa total. O efeito “tiros” reduz as propriedades de consumo dos produtos, por isso foi definida a tarefa de encontrar um novo enchimento para a produção de concreto leve.

Foi observado que a reação ao calcário causa destruição da superfície dos produtos APENAS na decoração de interiores. Na utilização de produtos para acabamento de rodapés e fachadas de edifícios, não se observa destruição visível do material de acabamento. Segundo depoimento de um funcionário do NIIZHB, a deterioração do calcário é nivelada com a utilização de produtos para decoração externa de edifícios. Em conexão com a identificação desse padrão, desde agosto de 2001, os produtos para trabalhos de interiores são produzidos não em argila expandida, mas em outro agregado (mais pesado). Para mudar para um único enchimento, propomos as seguintes formas de resolver este problema: 1. Usar argila expandida triturada com uma fração de pelo menos 2 cm como enchimento 2. Criar lixões de argila expandida com armazenamento em área aberta por pelo menos 6-9 meses.

3. Criação de uma carga heterogênea a partir de areia de quartzo e carga artificial mais leve. 4. Uso de pedra-pomes de escória. no entanto, o peso a granel do produto acabado aumentará para 1800-2000 kg/m3. O agregado leve deve atender aos seguintes requisitos. peso a granel de cerca de 600 kg/m3. fração de areia 0-0,5 cm ou 0-1 cm (presença de fração fina 15% do volume. resistência à compressão 18 kg/cm (índice de argila expandida. absorção de água até 25% (índice de argila expandida). Na produção de revestimentos artificiais pedra, lajes decorativas, pequenos produtos arquitetônicos em moldes de injeção elástica flexível, os seguintes enchimentos podem ser usados: pedra-pomes de escória, escória granulada, pedra britada e areia de escória, vidro de espuma, areia de perlita expandida, perlita expandida dura, vermoculita expandida, poliestireno expandido , Areia de quartzo enriquecida, Lascas de mármore, Areia de construção (branca), Areia de moldagem, Pedra-pomes vulcânica. Pigmentos e corantes. O componente mais importante de uma pedra de revestimento decorativa são os pigmentos (corantes) usados. O uso hábil ou inepto de corantes afeta diretamente o aparência produto final... Em mãos experientes, o concreto comum se transforma em algo completamente indistinguível da pedra natural “selvagem”. Como conseguir isso? Para colorir o cimento, são utilizados pigmentos minerais inorgânicos (óxidos de titânio, ferro, cromo) e corantes especiais resistentes à luz e às intempéries. Fabricantes experientes costumam escolher corantes de empresas como Bayer, Du Pont, Kemira e outras igualmente conceituadas. Isto se deve não apenas à alta qualidade consistente de seus produtos, mas também à sua ampla variedade. Assim, a Bayer oferece várias dezenas de pigmentos de óxido de ferro. Ao combiná-los entre si, você pode escolher quase qualquer tom de cor desejado. Assim, cimento Portland, areia argilosa expandida e pigmentos são a principal composição da pedra artificial de revestimento. Muitos fabricantes de produtos de concreto arquitetônico limitam-se a isso, apesar de existir uma grande quantidade de diversos aditivos ao cimento para melhorar certas características. Em qualquer grande cidade você encontra fornecedores de aditivos para concreto nacionais e importados. São vários superplastificantes que melhoram a trabalhabilidade e aumentam a resistência do concreto; aditivos de polímero-látex que têm um efeito benéfico na durabilidade do concreto; aceleradores de endurecimento de concreto e aditivos incorporadores de ar; hidrofugantes volumétricos, que muitas vezes reduzem a absorção de água (úteis para fachadas, rodapés e lajes); fibras químicas para reforço disperso, o que aumenta drasticamente a resistência à fissuração e muito mais. Decida você mesmo se deseja usar algum desses aditivos ou não, queremos apenas recomendar o uso de compostos de impregnação protetora para tratar a superfície de pedras decorativas de revestimento. Um repelente de água adequadamente selecionado para concreto alcançará os seguintes resultados. aumentará a estética da pedra e eliminará o “poeirado” - uma característica de qualquer concreto de cimento. aumentará a vida útil da pedra da fachada (a questão aqui é que o processo de destruição do concreto decorativo se reflete principalmente na saturação da cor muito antes de aparecerem os primeiros sinais de destruição, cuja razão é a exposição de partículas agregadas na frente superfície da pedra reduzirá drasticamente o risco de eflorescência na superfície da pedra, que são um verdadeiro desastre para os concretos decorativos de cimento, razão pela qual devem receber a maior atenção.

Aprendendo a resolver problemas usando misturas de substâncias orgânicas

Generalização da experiência no ensino de química orgânica em aulas especializadas de biologia e química

Um dos principais critérios para o domínio da química como disciplina acadêmica é a capacidade dos alunos em resolver problemas computacionais e qualitativos. No processo de ensino em turmas especializadas com estudo aprofundado de química, isso assume particular relevância, uma vez que todos os vestibulares de química oferecem tarefas de maior nível de complexidade. A maior dificuldade no estudo da química orgânica é causada pelas tarefas de determinação da composição quantitativa de uma mistura multicomponente de substâncias, reconhecimento qualitativo de uma mistura de substâncias e separação de misturas. Isso se deve ao fato de que para resolver tais problemas é necessário compreender profundamente as propriedades químicas das substâncias em estudo, ser capaz de analisar e comparar as propriedades de substâncias de diferentes classes, e também ter um bom treinamento matemático. Um ponto muito importante no ensino é a generalização das informações sobre as classes de substâncias orgânicas. Consideremos técnicas metodológicas para desenvolver a capacidade dos alunos de resolver problemas usando uma mistura de compostos orgânicos.

Hidrocarbonetos

• Onde está qual substância (composição qualitativa)?
• Quanta substância existe na solução (composição quantitativa)?
• Como separar a mistura?

ESTÁGIO 1. Resumindo o conhecimento sobre as propriedades químicas dos hidrocarbonetos por meio de uma tabela(Tabela 1).

ETAPA 2. Resolvendo problemas de qualidade.

Problema 1. A mistura gasosa contém etano, etileno e acetileno. Como comprovar a presença de cada gás em uma determinada mistura? Escreva as equações para as reações necessárias.

Solução

Dos gases restantes, apenas o etileno irá descolorir a água de bromo:

C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2.

O terceiro gás - etano - queima:

2C 2 H 6 + 7O 2 4CO 2 + 6H 2 O.

tabela 1

Propriedades químicas dos hidrocarbonetos

Reagente	Representantes de hidrocarbonetos
	CH 3 CH 3 etano	CH 2 = CH 2 etileno	Acetileno CHSN	C 6 H 6 benzeno	C 6 H 5 CH 3 tolueno	C 6 H 5 CH=CH 2 estireno	C 6 H 10 ciclohexeno
Br 2 (aq)	–	+	+	–	–	+	+
KMnO4	–	+	+	–	+	+	+
Ag2O (tamanho em NH 3 aq)	–	–	+	–	–	–	–
N / D	–	–	+	–	–	–	–
O2	+	+	+	+	+	+	+

Tarefa 2. Isolar na forma pura os componentes de uma mistura composta por acetileno, propeno e propano. Escreva as equações para as reações necessárias.

Solução

Quando a mistura é passada por uma solução de óxido de prata com amônia, apenas o acetileno é absorvido:

C 2 H 2 + Ag 2 O = C 2 Ag 2 + HON.

Para regenerar o acetileno, o acetileto de prata resultante é tratado com ácido clorídrico:

C 2 Ag 2 + 2HCl = C 2 H 2 + 2AgCl.

Quando os gases restantes passam pela água de bromo, o propeno será absorvido:

C 3 H 6 + Br 2 = C 3 H 6 Br 2.

Para regenerar o propeno, o dibromopropano resultante é tratado com pó de zinco:

C 3 H 6 Br 2 + Zn = C 3 H 6 + ZnBr 2.

ETAPA 3. Resolução de problemas de cálculo.

Tarefa 3. Sabe-se que 1,12 l (n.s.) de uma mistura de acetileno e etileno no escuro liga-se completamente a 3,82 ml de bromo (= 3,14 g/ml). Quantas vezes o volume da mistura diminuirá após passá-la por uma solução de óxido de prata com amônia?

Solução

Ambos os componentes da mistura reagem com o bromo. Vamos criar equações de reação:

C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2,

C 2 H 2 + 2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4.

Vamos denotar a quantidade de substância etileno por X mol, e a quantidade de substância acetileno através
sim verruga. A partir das equações químicas fica claro que a quantidade da substância reagente bromo será no primeiro caso X toupeira, e no segundo - 2 sim verruga. Quantidade de substância na mistura de gases:

= V/V M = 1,12/22,4 = 0,05 mol,

e a quantidade de bromo é:

(Br 2) = V/M= 3,82 3,14/160 = 0,075 mol.

Vamos criar um sistema de equações com duas incógnitas:

Resolvendo o sistema, descobrimos que a quantidade de etileno na mistura é igual à quantidade de acetileno (0,025 mol cada). Apenas o acetileno reage com uma solução de prata com amônia, portanto, ao passar uma mistura de gás por uma solução de Ag 2 O, o volume do gás diminuirá exatamente pela metade.

Tarefa 4. O gás liberado durante a combustão de uma mistura de benzeno e ciclohexeno passou por um excesso de água barita. Neste caso foram obtidos 35,5 g de sedimento. Encontre a composição percentual da mistura inicial se a mesma quantidade puder descolorir 50 g de uma solução de bromo em tetracloreto de carbono com uma fração de massa de bromo de 3,2%.

Solução

C 6 H 10 + Br 2 = C 6 H 10 Br 2.

A quantidade de substância ciclohexeno é igual à quantidade de substância bromo:

(Br 2) = eu/M= 0,032 50/160 = 0,01 mol.

A massa do ciclohexeno é 0,82 g.

Vamos anotar as equações de reação para a combustão de hidrocarbonetos:

C 6 H 6 + 7,5 O 2 = 6 CO 2 + 3 H 2 O,

C 6 H 10 + 8,5 O 2 = 6 CO 2 + 5 H 2 O.

0,01 mol de ciclohexeno produz 0,06 mol de dióxido de carbono quando queimado. O dióxido de carbono liberado forma um precipitado com água barita de acordo com a equação:

CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O.

Quantidade de substância precipitada de carbonato de bário (BaCO 3) = eu/M= 35,5/197 = 0,18 mol é igual à quantidade de substância do dióxido de carbono total.

A quantidade de dióxido de carbono formada durante a combustão do benzeno é:

0,18 – 0,06 = 0,12 mol.

Usando a equação da reação de combustão do benzeno, calculamos a quantidade de substância benzênica - 0,02 mol. A massa do benzeno é 1,56 g.

Peso de toda a mistura:

0,82 + 1,56 = 2,38g.

As frações mássicas de benzeno e ciclohexeno são 65,5% e 34,5%, respectivamente.

Contendo oxigênio
compostos orgânicos

A resolução de problemas envolvendo misturas no tópico “Compostos orgânicos contendo oxigênio” ocorre de forma semelhante.

PASSO 4. Compilação de uma tabela comparativa e generalizante(Mesa 2).

ETAPA 5. Reconhecimento de substâncias.

Tarefa 5. Utilizando reações qualitativas, comprove a presença de fenol, ácido fórmico e ácido acético nesta mistura. Escreva as equações de reação e indique os sinais de sua ocorrência.

Solução

Dos componentes da mistura, o fenol reage com a água de bromo para formar um precipitado branco:

C 6 H 5 OH + 3 Br 2 = C 6 H 2 Br 3 OH + 3 H Br.

A presença de ácido fórmico pode ser determinada usando uma solução de óxido de prata com amônia:

HCOOH + 2Ag(NH 3) 2 OH = 2Ag + NH 4 HCO 3 + 3NH 3 + HOH.

A prata é liberada na forma de sedimento ou revestimento espelhado nas paredes do tubo de ensaio.

Se, após adicionar um excesso de solução de amônia de óxido de prata, a mistura ferver com uma solução de bicarbonato de sódio, pode-se argumentar que o ácido acético está presente na mistura:

CH 3 COOH + NaHCO 3 = CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O.

mesa 2

Propriedades químicas de contendo oxigênio
matéria orgânica

Reagente	Representantes de compostos contendo oxigênio
	CH 3 OH metanol	C 6 H 5 OH fenol	HCHO metanal	HCOOH ácido fórmico	CH 3 CHO ace- aldeído	HCOOCH 3 metil- formato	C 6 H 12 O 6 glicose
N / D	+	+	–	+	–	–	+
NaOH	–	+	–	+	–	+	–
NaHCO3	–	–	–	+	–	–	–
Ba 2 (aq)	–	+	+	+	+	+	+
Ag2O (tamanho em NH 3 aq)	–	–	+	+	+	+	+

Tarefa 6. Quatro tubos de ensaio sem rótulo contêm etanol, acetaldeído, ácido acético e ácido fórmico. Que reações podem ser usadas para distinguir entre substâncias em tubos de ensaio? Escreva as equações de reação.

Solução

Analisando as características das propriedades químicas dessas substâncias, chegamos à conclusão que para solucionar o problema deve-se utilizar uma solução de bicarbonato de sódio e uma solução de amônia de óxido de prata. O acetaldeído reage apenas com o óxido de prata, o ácido acético reage apenas com o bicarbonato de sódio e o ácido fórmico reage com ambos os reagentes. Uma substância que não reage com nenhum dos reagentes é o etanol.

Equações de reação:

CH 3 CHO + 2Ag(NH 3) 2 OH = CH 3 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + HOH,

CH 3 COOH + NaHCO 3 = CH 3 COONa + CO 2 + HON,

HCOOH + 2Ag(NH 3) 2 OH = 2Ag + NH 4 HCO 3 + 3NH 3 + NOH,

HCOOH + NaHCO 3 = HCOONa + CO 2 + HON.

PASSO 6. Determinação da composição quantitativa da mistura.

Tarefa 7. Para neutralizar 26,6 g de uma mistura de ácido acético, acetaldeído e etanol, foram consumidos 44,8 g de uma solução de hidróxido de potássio a 25%. Quando a mesma quantidade da mistura reagiu com excesso de sódio metálico, foram liberados 3,36 litros de gás em condições ambientes. Calcule as frações de massa das substâncias nesta mistura.

Solução

O ácido acético e o etanol reagirão com o Na metálico, mas apenas o ácido acético reagirá com o KOH. Vamos criar equações de reação:

CH 3 COOH + Na = CH 3 COONa + 1/2H 2 , (1)

C 2 H 5 OH + Na = C 2 H 5 ONa + 1/2H 2, (2)

Tarefa 8. Uma mistura de piridina e anilina pesando 16,5 g foi tratada com 66,8 ml de ácido clorídrico a 14% (= 1,07 g/ml). Para neutralizar a mistura foi necessário adicionar 7,5 g de trietilamina. Calcule as frações de massa de sais na solução resultante.

Solução

Vamos criar equações de reação:

C 5 H 5 N + HCl = (C 5 H 5 NH)Cl,

C 6 H 5 NH 2 + HCl = (C 6 H 5 NH 3) Cl,

(C 2 H 5) 3 N + HCl = ((C 2 H 5) 3 NH) Cl.

Vamos calcular as quantidades de substâncias envolvidas nas reações:

(HCl) = 0,274 mol,

((C2H5)3N) = 0,074 mol.

Também foram consumidos 0,074 mol de ácido para neutralizar a trietilamina, e para a reação com a mistura: 0,274 – 0,074 = 0,2 mol.

Usamos a mesma técnica do Problema 3. Vamos denotar X– número de moles de piridina e sim– a quantidade de anilina na mistura. Vamos criar um sistema de equações:

Resolvendo o sistema, descobrimos que a quantidade de piridina é 0,15 mol e a anilina é 0,05 mol. Vamos calcular as quantidades de substâncias dos sais cloridratos de piridina, anilina e trietilamina, suas massas e frações de massa. São respectivamente 0,15 mol, 0,05 mol, 0,074 mol; 17,33g, 6,48g, 10,18g; 18,15%, 6,79%, 10,66%.

LITERATURA

Kuzmenko N.E., Eremin V.V. Química. 2.400 tarefas para alunos e ingressantes nas universidades. M.: Abetarda, 1999;
Ushkalova V.N., Ioanidis N.V.. Química: tarefas e respostas de competição. Um guia para candidatos a universidades. M.: Educação, 2000.