Luyện tập Alkane CTST

Công phân tử của ethanel: C₂H₆

Công thức cấu tạo của ethanel

Tên gọi ứng với công thức cấu tạo thu gọn CH₃-CH₂-CH₃ là:

CH₃-CH₂-CH₃: Methane.

CH₃-CH₂-CH₃: Ethane.

CH₃-CH₂-CH₃: Propane. 

CH₃-CH₂-CH₃: Butane.

Alkane là hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử, có công thức chung là C_nH_2n+2 (n ≥1).

Hydrocarbon là hợp chất hữu cơ chỉ chứa nguyên tố carbon và hydrogen.

Dãy các chất đều là hydrocarbon là: C₂H₆, C₄H₁₀, CH₄

Methane: CH₄

Ethane: C₂H₆

Propane: C₃H₈

Butane: C₄H₁₀.

Số công thức cấu tạo của C6H14

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₃

Khi đốt cháy alkane trong không khí thu được sản phẩm chủ yếu là carbon dioxide và hơi nước.

Các alkane được sử dụng làm nhiên liệu vì dễ cháy và khi cháy tỏa nhiều nhiệt.

Alkane không dùng để tổng hợp trực tiếp polime.

Tất cả các hydrocarbon khi cháy hoàn toàn đều tạo ra sản phẩm gồm carbon dioxide và nước

n_H2O = 14,4: 18 = 0,8 mol

n_{hỗn hợp A} = 4,958: 24,79 = 0,2 mol

Ta thấy tất cả các khí trong hỗn hợp đều là alkane, và có công thức chung là C_nH_2n+2

Phương trình phản ứng tổng quát

n_A = n_H2O – n_CO2 

n_CO2 = n_H2O – n_A = 0,8 – 0,2 = 0,6 mol

V_CO2 = 0,6.24,79 = 14,874 lít.

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy methane là 

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy propane là

→ Khi đốt cùng một khối lượng mỗi chất trên thì nhiệt lượng toả ra của methane lớn hơn

Ta có: n_CO2 = 6,1975 : 24,79 = 0,25 mol

Alkane có công thức tổng quát là C_nH_2n+2

Phương trình tổng quát

1 n

0,25

Theo phương trình phản ứng

n_alkane =

⇒ n = 2

Vậy alkane cần tìm là C₂H₆

n_Ca(OH)2 = 0,2.0,2 = 0,04 mol

Kết tủa chính là CaCO₃

n_CaCO3 = 3: 100 = 0,3 mol

Theo giả thiết ta có:

Do đó có hai trường hợp xảy ra:

Trường hợp 1: Ca(OH)₂ dư, chỉ xảy ra phản ứng tạo kết tủa:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (1)

0,03    0,03            0,03

m_{dung dịch tăng} = m_H2O + m_CO2 − m_CaCO3 = 0,28 gam

⇒ m_H2O = 0,28 + 3 − 0,03.44 = 1,96 gam

⇒ n_H2O= 0,1088 mol

⇒ n_H = 0,217 mol ⇒ n_C : n_H = 0,03 :0,217 = 1 : 7,3 (loại).

Trường hợp 2: Ca(OH)₂ phản ứng hết:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O  (1)

0,03     0,03      0,03

2CO₂  +   Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂  (2)

0,02       0,04 – 0,03 = 0,01    

⇒ n_CO2 = n_{CO2 (1)} + n_{CO2 (2)} = 0,03 + 0,02 = 0,05 mol

m_{dung dịch tăng} = m_H2O + m_CO2 − m_CaCO3 = 0,28 gam

⇒ m_H2O = 0,28 + 3 − 0,05.44 = 1,08 gam

⇒ n_H2O = 1,08 : 18 = 0,06 mol ⇒ n_H = 0,12 mol

⇒ n_C: n_H = 0,05 : 0,12 = 5 : 12

Vậy công thức phân tử của alkane là C₅H₁₂