ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2025-11-18   
Для каталитического гидрирования этиленового углеводорода (при нормальных условиях) потребовалось 0,448 л водорода. Это же количество углеводорода при взаимодействии с бромом превратилось в дибромид с разветвленным углеродным скелетом массой 4,32 г. Определить структурную формулу исходного углеводорода.


Решение:


Обозначим исходный углеводород А, число атомов углерода в его молекуле х, а образовавшийся дибромид - Б. Тогда молекулярная формула А - $C_{x}H_{2x}$.
Уравнения реакций:

$C_{x}H_{2x} + H_{2} \xrightarrow{(Pt)} C_{x}H_{2x+2}$ (1)

$C_{x}H_{2x} + Br_{2} \rightarrow C_{x}H_{2x}Br_{2}$ (2)

$n_{газ} = \frac{V}{V_{m}}$ (3)

$n_{H_{2}} = \frac{0,448 \text{ л}}{22,4 \text{ л} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,02 \text{ моль}$

В соответствии с уравнением 1

$n_{A} = n_{H_{2}}$

$\Rightarrow n_{A} = 0,02 \text{ моль}$

В соответствии с уравнением 2

$n_{Б} = n_{A}$

$\Rightarrow n_{Б} = 0,02 \text{ моль}$

$M = \frac{m}{n}$ (4)

$m_{Б} = 4,32 \text{ г (по условию)}$

Выразим $M_{Б}$ через x и подставим в уравнение 4:

$M_{Б} = M_{C_{x}H_{2x}Br_{2}} = (12x + 2x + 2 \cdot 80) \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = (14x + 160) \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}$

$14x + 160 = \frac{4,32}{0,02}$

$14x + 160 = 216$

$14x = 56$

$x = 4$

$\Rightarrow A - C_{4}H_{8}$

Структурные формулы изомерных алкенов $C_{4}H_{8}$:
$CH_{2}=CH-CH_{2}-CH_{3}$
бутен-1

$CH_{3}-CH=CH-CH_{3}$
бутен-2

$CH_{2}= \underset{ \overset{|}{CH_{3}}}{C}-CH_{3}$
2-метилпропен

По условию Б имеет разветвленный скелет. В реакции присоединения брома к алкенам углеродный скелет не изменяется.

$\Rightarrow A - \text{2-метилпропен}$

Ответ: 2-метилпропен.