Kémia

128.

A szénhidrogén 100 g-jában van:

85,7 g szén, ami `85.7/12` `approx` 7,142 mol és

14,3 g hidrogén, ami `14.3/1` = 14.3 mol.

A mólarány tehát: C:H = 7,15:14,3 = 1:2.

Ez lehet cikloalkán vagy alkén is, összegképlete: `C_nH_(2n)`.

`C_nH_(2n)` + 1,5 n `O_2` `rightarrow` n `CO_2` + n `H_2O`

Ha gáz, akkor kis szénatomszámú, n-re nem fogunk túl magas értéket kapni.

A gázoknál a térfogatarány megegyezik a mólaránnyal, így számolhatunk mólokkal is.

15 mol szénhidrogéngázhoz hozzáadunk 150 mol oxigéngázt és elégetjük. A termékben lesz `CO_2` és a felesleges oxigén (a vizet eltávolítottuk). A NaOH-on való átvezetéskor a `CO_2`-ot nyeletjük el, a végső gáz már csak oxigéngázt tartalmaz.

Ha 120 mol gázelegyből 60 mol marad, 60 mol `CO_2` lett elnyeletve.

1 mol szénhidrogénből keletkezett n mol `CO_2`

15 mol szénhidrogénből keletkezett 60 mol `CO_2`

`1/15=n/60`

n = 4

Marad 60 mol oxigén. Elreagált (az egyenlet szerint) `15*4*1.5` = 90 mol oxigén.

90 mol felel meg 100 %-nak.

60 mol felel meg `60/90*100` = `66.dot(6)` %-nak, ennyi volt az oxigénfelesleg.

Ha a brómot addícionálja, akkor olyan vegyületről van szó, ami kettős kötést is tartalmaz, vagyis a keresett vegyület a butén vagy az izobutén. Ez lehet but-1-én vagy but-2-én. A rajzon látható, hogy a három eset közül az elsőnek és a másodiknak nincs térizomerje (a harmadiknak a kiindulási oldalon feltüntettem mind a kettőt, ez a but-2-én). Az izobutén brómaddíciójakor nem királis vegyület keletkezik, a but-1-énnél viszont igen (csillaggal jelöltem a királis szénatomot).

A keresett vegyület tehát a but-1-én.

129.

Az égés során keletkezik:

`3.5/24.5` = 0,143 mol `CO_2` és

`2.57/18` = 0,143 mol víz.

Ugyanannyi mólok keletkeznek, akkor az összegképlet `C_nH_(2n)`, mert

`C_nH_(2n)` + 1,5 n `O_2` `rightarrow` n `CO_2` + n `H_2O`

Ha brómot addícionál, akkor egy olefinről van szó.

Az addíciós reakciót összegképletekkel felírva:

`C_nH_(2n)` + `Br_2` `rightarrow` `C_nH_(2n)Br_2`

`M_(C_nH_(2n))` = 14n `g/(mol)`

`M_(C_nH_(2n)Br_2` = 14n+160 `g/(mol)`

Ha 14n g szénhidrogénből, keletkezik 14n+160 g termék, ugyanakkor `14n*3.857` g termék keletkezik.

`14n+160=14n*3.857`

n = 4

A vegyület összegképlete `C_4H_8`.

Az ábrán látható, hogy az első reakció az, amelyikben a termék nem tartalmaz kiralitáscentrumot, ezért a kiindulási anyag az izobutén vagy másnéven 2-metilprop-1-én.


130,

`C_nH_m` + `n+m/4` `O_2` `rightarrow` n `CO_2` + `m/2` `H_2O`

A keletkezett termékek aránya:

`n/(m/2)` = `n_(CO_2)/n_(H_2O)` = `40/46.67` = `120/140` = `12/14` = `6/7`

n:m = 6:14

A keletkezett vegyület összegképlete: `C_6H_(14)`, neve: hexán.

`M_(C_6H_(14))` = 86 `g/(mol)`.

`C_6H_(14)` + 9,5 `O_2` `rightarrow` 6 `CO_2` + 7 `H_2O`

1 g hexán az `1/86` = 0,0116 mol

égetésekor keletkezik `6*0.0116` = 0,07 mol `CO_2`, ez felel meg 40%-nak

13,33 %-nak megfelel (ez az oxigénfelesleg) `13.33/40*0.07` = 0,02325 mol oxigén

A reakcióban részt vesz `0.0116*9.5` = 0,11 mol oxigén

A kiindulási oxigénünk tehát `0.11+0.02325` = 0,1337 mol oxigén, ami standard körülmények között `0.1337*24.5` = 3,28 `dm^3`, ennyi oxigénben égettük el a hexánt.