При взаимодействии 34,5 г натрия с 1,3-дихлорпропаном массой 113 г был получен углеводород циклической структуры. Какой это углеводород и какова его масса?

Химия 10 класс Темы: Реакции замещения и синтез углеводородов натрий 1,3-дихлорпропан углеводород циклическая структура Химия 10 класс реакция масса углеводорода взаимодействие веществ Новый

Для решения данной задачи нам необходимо определить, какой углеводород был получен в результате реакции натрия с 1,3-дихлорпропаном, а также вычислить его массу.

Шаг 1: Определение реакции.

Натрий (Na) может реагировать с 1,3-дихлорпропаном (C3H6Cl2) по реакции, называемой реакцией Вюрца. В этой реакции два атома натрия отщепляют два атома хлора из 1,3-дихлорпропана, образуя углеводород.

Шаг 2: Запись уравнения реакции.

Уравнение реакции можно записать следующим образом:

• 2 Na + C3H6Cl2 → C6H12 + 2 NaCl

В результате реакции образуется углеводород с формулой C6H12, который является циклическим соединением – циклогексаном.

Шаг 3: Определение молекулярной массы углеводорода.

Теперь найдем молекулярную массу циклогексана (C6H12):

• Углерод (C) – 12 г/моль, в 6 атомах: 6 * 12 = 72 г/моль.
• Водород (H) – 1 г/моль, в 12 атомах: 12 * 1 = 12 г/моль.

Следовательно, молекулярная масса циклогексана: 72 + 12 = 84 г/моль.

Шаг 4: Определение количества реагентов.

Теперь найдем количество натрия и 1,3-дихлорпропана в молях:

• Количество натрия (Na): 34,5 г / 23 г/моль = 1,5 моль.
• Количество 1,3-дихлорпропана (C3H6Cl2): 113 г / 147 г/моль (молярная масса C3H6Cl2) ≈ 0,77 моль.

Шаг 5: Определение лимитирующего реагента.

Согласно уравнению реакции, нам нужно 2 моль натрия на 1 моль 1,3-дихлорпропана. Посчитаем, сколько моль 1,3-дихлорпропана может реагировать с имеющимся натрием:

• 1,5 моль Na могут реагировать с 1,5 / 2 = 0,75 моль C3H6Cl2.

Так как у нас 0,77 моль 1,3-дихлорпропана, то натрий является лимитирующим реагентом.

Шаг 6: Определение массы полученного углеводорода.

Согласно уравнению реакции, 2 моль Na дают 1 моль C6H12. Поскольку у нас 1,5 моль Na, мы получим:

• 1,5 моль Na → 1,5 / 2 = 0,75 моль C6H12.

Теперь найдем массу полученного углеводорода:

• 0,75 моль C6H12 * 84 г/моль = 63 г.

Ответ: Углеводород, полученный в результате реакции, – это циклогексан (C6H12), его масса составляет 63 г.