Решение задачи: Расчет числа молекул C4H9COOH и химические реакции

Вариант 8 Задание 1 Дано: \(n(C_4H_9COOH) = 3\) моль Найти: \(N\) (число молекул) — ? Решение: Число молекул определяется по формуле: \[N = n \cdot N_A\] где \(N_A = 6,02 \cdot 10^{23}\) молекул/моль (постоянная Авогадро). \[N = 3 \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 18,06 \cdot 10^{23}\] молекул. Структурная формула пентановой (валериановой) кислоты: \(CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-COOH\) Класс: Карбоновые кислоты. Ответ: \(18,06 \cdot 10^{23}\) молекул. Задание 2 а) \(CH_3-CO-CH_3 + H_2 \xrightarrow{Ni, t} CH_3-CH(OH)-CH_3\) Ацетон (пропанон) + водород \(\rightarrow\) пропанол-2 (вторичный спирт). Класс: Кетоны \(\rightarrow\) Спирты. б) \(CH_3-Cl + NaOH \xrightarrow{H_2O} CH_3-OH + NaCl\) Хлорметан + гидроксид натрия \(\rightarrow\) метанол + хлорид натрия. Класс: Галогеналканы \(\rightarrow\) Спирты. в) \(CH \equiv CH + H-H \xrightarrow{Ni, t} CH_2=CH_2\) Ацетилен (этин) + водород \(\rightarrow\) этилен (этен). Класс: Алкины \(\rightarrow\) Алкены. г) \(CH_2=CH-CH=CH_2 + 2HBr \rightarrow CH_3-CHBr-CHBr-CH_3\) (полное присоединение) Бутадиен-1,3 + бромоводород \(\rightarrow\) 2,3-дибромбутан. Класс: Диены \(\rightarrow\) Галогеналканы. д) \(CH_3-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_3-COOH + Cu_2O \downarrow + 2H_2O\) Уксусный альдегид (этаналь) + гидроксид меди(II) \(\rightarrow\) уксусная кислота + оксид меди(I) + вода. Класс: Альдегиды \(\rightarrow\) Карбоновые кислоты. е) \(C_6H_5-OH + HCl \rightarrow\) реакция не идет (фенолы не реагируют с галогеноводородами в обычных условиях). Задание 3 Дано: \(m(C_6H_{12}O_6) = 36\) кг Найти: \(m(C_2H_5OH)\) — ? Решение: Уравнение реакции спиртового брожения глюкозы: \[C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow\] 1. Вычислим молярные массы: \(M(C_6H_{12}O_6) = 180\) г/моль (или кг/кмоль) \(M(C_2H_5OH) = 46\) г/моль (или кг/кмоль) 2. Найдем количество вещества глюкозы: \[n(глюкозы) = \frac{m}{M} = \frac{36}{180} = 0,2\] кмоль. 3. По уравнению реакции из 1 моль глюкозы получается 2 моль спирта: \[n(спирта) = 2 \cdot n(глюкозы) = 2 \cdot 0,2 = 0,4\] кмоль. 4. Вычислим массу спирта: \[m(спирта) = n \cdot M = 0,4 \cdot 46 = 18,4\] кг. Ответ: 18,4 кг. Задание 4 Синтетические моющие средства (СМС) — это сложные смеси, основным компонентом которых являются синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ). В отличие от мыла, они сохраняют моющую способность в жесткой воде, так как их кальциевые и магниевые соли растворимы. Строение: Молекула ПАВ состоит из длинного гидрофобного «хвоста» (углеводородный радикал) и гидрофильной «головы» (сульфонатная или сульфатная группа). Рекомендации: Для использования в быту лучше выбирать средства с высокой биоразлагаемостью (линейные алкилбензолсульфонаты). В России действуют строгие государственные стандарты (ГОСТ), которые контролируют безопасность бытовой химии. Рекомендуется использовать отечественные марки, так как они проходят тщательную проверку на соответствие санитарным нормам РФ, эффективны в нашей воде и экологически безопасны при правильном использовании.