Практична робота №1. Тема роботи: розвיязання вправ з ізомерії, номенклатури та хімічних властивостей

Тема роботи: Розвי язання вправ з ізомерії, номенклатури та хімічних властивостей

алканів. Розвי язання розрахункових задач на встановлення формул алканів.

Мета роботи: Навчитися складати формули ізомерних сполук; давати назви речови-

нам за номенклатурою ІЮПАК; складати формули речовин за їх назвою; складати рівняння реакцій добування та хімічних властивостей алканів; розвי язувати задачі на знаходження молекулярної формули алканів та на знаходження виходу продукту від теоретично можливого.

I. Тестові завдання

1. Серед наведених варіантів укажіть загальну формулу гомологічного ряду алканів:

а) C_nH_2n-2; б) C_nH_2n;

в) C_nH_2n+2; г) C_nH_2n-6.

2. Серед наведених нижче варіантів укажіть формулу радикалу етилу:

а) C₂H₂; б) C₂H₄;

в) C₂H₅; г) C₂H₆.

3. Серед наведених формул укажіть формулу бутану:

4. Вкажіть формулу насиченого вуглеводню та назвіть його за номенклатурою ІЮПАК:

5. Вкажіть формулу насиченого вуглеводню та назвіть його за номенклатурою ІЮПАК:

6. Вкажіть формулу насиченого вуглеводню та назвіть його за номенклатурою ІЮПАК:

7. Серед наведених формул вкажіть формулу бутану:

8. Серед наведених формул вкажіть формулу пентану:

9. Серед наведених формул вкажіть формулу бутану:

10. Серед наведених формул вкажіть формулу 2-метилпропану:

11. Серед наведених нижче варіантів укажіть молекулярну формулу гексану:

а) C₆H₆; б) C₆H₁₀;

в) C₆H₁₂; г) C₆H₁₄.

12. Серед наведених нижче варіантів укажіть формулу радикалу н -пропілу:

а) C₃H₄; б) C₃H₆;

в) C₃H₇; г) C₃H₈.

13. Укажіть агрегатний стан бутану:

а) газ; б) рідина;

в) тверда речовина.

14. Укажіть агрегатний стан гексану:

а) газ; б) рідина;

в) тверда речовина.

15. Укажіть характеристики, які можна застосувати для опису реакції хлорування етану:

а) ланцюгова; б) проходить у темряві без нагрівання;

в) вільнорадикальна;

г) супроводжується гомолітичним (симетричним) розривом зв’язків.

16. Укажіть реакцію, внаслідок якої відбувається розрив зв’язку С-галоген та утворюється зв’язок С-С:

а) дегідрування; б) бромування;

в) реакція Вюрца; г) крекінг.

17. Укажіть реакції, які не характерні для алканів:

а) заміщення; б) полімеризації;

в) приєднання; г) ізомеризації.

18. Укажіть характеристики, які можна застосувати для опису реакції хлорування насичених вуглеводнів:

а) реакція є одностадійною;

б) реакція є багатостадійною з утворенням проміжних іонів;

в) реакція є багатостадійною з утворенням проміжних радикалів Хлору та алкільних радикалів;

г) реакція є багатостадійною з утворенням проміжних нейтральних молекул.

II. Вправи за темою “Номенклатура та ізомерія алканів”

Приклад розв’язання:

Завдання: Зобразіть структурні формули всіх насичених вуглеводнів складу C₆H₁₄ і назвіть їх за номенклатурою ІЮПАК.

Розв’язання: Насичені вуглеводні складу C₆H₁₄ — це алканы. Для алканів характерна структурна ізомерія (ізомерія вуглецевого скелету) та оптична ізомерія.

Один з ізомерів складу C₆H₁₄ має вуглецевий ланцюг без розгалужень:

гексан

Два ізомери мають п’ять атомів Карбону в головному ланцюзі:

2-метилпентан та 3-метилпентан

Нарешті, ще два ізомери мають головний вуглецевий ланцюг з чотирьох атомів Карбону:

Отже, складу C₆H₁₄ відповідає п’ять ізомерів. Всі розглянуті вище алкани не можуть мати оптичних ізомерів, тому що жоден з них не містить у своєму складі асиметричний атом Карбону.

Відповідь: складу C₆H₁₄ відповідає п’ять ізомерів.

Завдання для самостійного розв’язання:

1. Дайте назви наступним речовинам за номенклатурою ІЮПАК.

а) ; б)

в) ; г) .

2. Дайте назви наступним речовинам за номенклатурою ІЮПАК:

а) ; б) ;

в) ; г) .

3. Складіть структурну формулу 3-метил-4- н -пропілгептану.

4. Складіть структурну формулу 2-метил-3, 3-диетилоктану.

5. Складіть структурну формулу 2-метил-3, 3, 4-триетилгексану.

6. Дайте назви наведеним речовинам за номенклатурою ІЮПАК:

7. Дайте назви наведеним речовинам за номенклатурою ІЮПАК. Назвіть ізомери та гомологи:

а) ; б) ;

в) ; г) ;

д) ; е) .

8. Напишіть структурні формули ізомерів складу C₅H₁₂ і назвіть їх за номенклатурою ІЮПАК.

9. Напишіть структурні формули ізомерів складу C₇H₁₆ і назвіть їх за номенклатурою ІЮПАК.

10. Напишіть структурні формули ізомерів складу C₈H₁₈ і назвіть їх за номенклатурою ІЮПАК.

III. Вправи за темою " Добування та властивості алканів"

Приклад розв’язання:

Завдання: Наведіть рівняння реакцій добування бутану з метану та неорганічних речовин.

Розв’язання: Складемо ланцюг наступних перетворень:

1 2 3 4

СН₄ ® СН₃Cl ® С₂Н₆ ®С₂Н₅Cl ® С₄Н₁₀

1. Реакція хлорування метану проходить при УФ-випромінюванні або нагріванні (300°С) за ланцюговим вільнорадикальним мехінізмом. Хлоруванням метану добуваємо хлорометан:

hn

СН₄ + Cl₂ ® СН₃Cl + НCl

2. Під час нагрівання хлорметану з натрієм утворюється етан (реакція Вюрца):

2СН₃Cl + 2Na ® С₂Н₆ + 2NaCl

3. При хлоруванні етану добуваємо хлороетан:

hn

С₂Н₆ + Cl₂ ® С₂Н₅Cl + НCl

4. Бутан добуваємо з хлоретану за реакцією Вюрца:

2С₂Н₅Cl + 2Na ® С₄Н₁₀ + 2NaCl

Завдання для самостійного розв’язання:

1. Як здійснити наступні перетворення:

пропан ® 2-бромопропан ® 2, 3-диметилбутан ® 2, 3-диметил-2-хлоробутан?

За допомогою структурних формул напишіть рівняння реакцій і зазначте умови, за яких відбуваються реакції.

2. Наведіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення: