При взаимодействии 34,5 г натрия с 1,3-дихлорпропаном массой 113 г был получен углеводород циклической структуры. Каково его название по заместительной номенклатуре и как рассчитать его массу?

Химия 11 класс Реакции замещения и номенклатура углеводородов натрий 1,3-дихлорпропан углеводород циклическая структура заместительная номенклатура расчет массы Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть реакцию между натрием и 1,3-дихлорпропаном, а также определить, какой углеводород образуется в результате этой реакции.

Шаг 1: Определение реакции

1,3-дихлорпропан (C3H6Cl2) реагирует с натрием (Na) в процессе, называемом дегидрохлорированием. В результате этой реакции образуется циклический углеводород - циклопропан (C3H6). В данной реакции натрий отнимает атомы хлора, и образуется цикл.

Шаг 2: Запись уравнения реакции

Уравнение реакции можно записать следующим образом:

2 C3H6Cl2 + 2 Na → C3H6 + 2 NaCl

Шаг 3: Определение количества вещества

Теперь нужно рассчитать количество вещества натрия и 1,3-дихлорпропана. Для этого используем формулу:

n = m / M

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

• Для натрия:
  • Масса натрия = 34,5 г
  • Молярная масса натрия (Na) = 23 г/моль
  • Количество натрия: n(Na) = 34,5 г / 23 г/моль ≈ 1,5 моль
• Для 1,3-дихлорпропана:
  • Масса 1,3-дихлорпропана = 113 г
  • Молярная масса 1,3-дихлорпропана (C3H6Cl2) = 3*12 + 6*1 + 2*35,5 = 112 г/моль
  • Количество 1,3-дихлорпропана: n(C3H6Cl2) = 113 г / 112 г/моль ≈ 1,01 моль

Шаг 4: Определение стехиометрии реакции

Согласно уравнению реакции, на 2 моль 1,3-дихлорпропана требуется 2 моль натрия. Это означает, что соотношение 1:1. В нашем случае натрия больше, чем необходимо для реакции с 1,3-дихлорпропаном, поэтому именно 1,3-дихлорпропан будет лимитирующим реагентом.

Шаг 5: Рассчет массы образовавшегося углеводорода

По уравнению реакции, на 2 моль 1,3-дихлорпропана образуется 1 моль циклопропана. Таким образом, 1,01 моль 1,3-дихлорпропана даст:

n(C3H6) = 1,01 моль / 2 = 0,505 моль циклопропана.

Теперь рассчитаем массу циклопропана:

Молярная масса циклопропана (C3H6) = 3*12 + 6*1 = 36 г/моль.

Масса циклопропана = n * M = 0,505 моль * 36 г/моль ≈ 18,18 г.

Итог:

Углеводород, полученный в результате реакции, называется циклопропан. Его масса составляет примерно 18,18 г.