При взаимодействии 11,2 л (н.у.) смеси изомерных углеводородов, представляющих собой газы с плотностью по водороду 21, с бромной водой получено 40,4 г соответствующего дибромпроизводного. Определите строение этих углеводородов и содержание каждого из них в смеси (в % по объему).
Решение:
Молярная масса изомерных углеводородов равна: M(СхНу) = 21*2 = 42 г/моль, следовательно, углеводороды имеют формулу С3Н6. Такую молекулярную формулу имеют два вещества – пропен и циклопропан. Пропен реагирует с бромной водой:
СН3 – СН = СН2 + Вr2 → СН3 – СНВr – СН2Вr.
Молярная масса дибром производного равна: М(С3Н6Вr2) = 202 г/моль, а его количество: v(C3H6Br2) = 40,4/202 = 0,2 моль. Следовательно, в исходной смеси было 0,2 моль пропена. Общее количество углеводородов в смеси было равно 11,2/22,4 = 0,5 моль; оставшиеся 0,3 моль приходятся на долю циклопропана, который не взаимодействует с бромной водой.
Объемные доли газов в смеси равны их мольным долям: ν( пропена) = 0,2/0,5 = 0,4, или 40%, ν (циклопропана) = 0,6, или 60%,
Ответ. 40% пропена, 60% циклопропана.