AzEdu.az kimya fənni üzrə Rezpublika olimpiadalarında iştirakçılara verilmə ehtimalı olan vacib məsələni həlli ilə birlikdə təqdim edir:

Məsələ. Etan və doymamış karbohidrogenin qarışığının normal şəraitdə 8,96 litri yandırıldıqda 39,6 q CO₂ və 19,8 q H₂O əmələ gəlib. Qazların ilkin qarışığını gümüş (I) oksidin ammoniakda məhlulundan buraxdıqda ağ çöküntü əmələ gəlir.

1) İlkin qarışıqda olan doymamış karbohidrogenin struktur formulunu yazın və beynəlxalq nomenklatura ilə adlandırın.

2) İlkin qaz qarışığında komponentlərin kütlə və həcm paylarını hesablayın.

3) Məsələdə təsvir olunan çevrilmələrin tənliklərini yazın.

Cavab:

1) Qaz qarışığını gümüş oksidin ammoniakda məhlulundan buraxdıqda ağ çöküntü əmələ gəldiyindən doymamış karbohidrogen terminal üç qat əlaqəli alkinlər sinfinə aiddir:

R–C≡CH + [Ağ(NH₃)₂]OH → R–C≡CAğ↓ + 2NH₃ + H₂O

Hesab edək ki, naməlum alkinin formulu CnH₂n-₂ kimidir, qaz qarışığında alkinin kimyəvi miqdarı y mol, etanın kimyəvi miqdarı x moldur.

x, y və n-i tapmaq üçün bu dəyişilənləri əlaqələndirən üç tənlik tərtib etmək lazımdır.

Qazların ümumi kimyəvi miqdarları 8,96/22,4=0,4 mol təşkil edir, odur ki, birinci tənliyi yazmaq olar (x+y)=0,4.

Daha iki tənlik tərtib etmək üçün qazların yanma prosesinə baxaq.

Qarışığın komponentlərinin yanma prosesi tənliklərini yazaq:

2C₂H₆ + 7O₂ = 4CO₂ + 6H₂O

C_nH_2n-2 + 3∙n – 1/2/O₂ = nCO₂ + (n–1)H₂O

Yanma zamanı 39,6/44,01=0,8998 mol CO₂ və 19,8/18,02=1,099 mol H₂O əmələ gəlib. Göstərilən yanma tənliklərinə uyğun olaraq daha iki tənlik yaza bilərik:

(2·x + n·y) = 0,8998;

(3·x + (n–1)·y) = 1,099

Üç xətti tənliklər sistemini həll edərək taparıq ki, x = 0,3, y = 0,1, n = 3.

Beləliklə, alkinin formulu C₃H₄ olur. Belə tərkibli yalnız bir alkin mövcuddur:

H₃C–C≡CH

Propin

2) Etanın həcm payı 0,3/0,4 = 0,75, propinin həcm payı 0,1/0,4 = 0,25 olur.

M(C₂H₆) = 30 q/mol; M(C₃H₄) = 40 q/mol

İlkin qarışıqda 0,3 mol C₂H₆ və 0,1 mol C₃H₄ var.

İlkin qaz qarışıqlarının kütləsi (0,3·30 + 0,1·40) = 13,0 q təşkil edir.

Etanın kütlə payı 0,3·30/13,0 = 0,692 və ya 69,2% olur.

Propinin kütlə payı 0,1·40/13,0 = 0,308 və ya 30,8% olur.

3) Reaksiyaların tənlikləri:

H₃C–C≡CH + [Ağ(NH₃)₂] OH → H₃C–C≡CAğ↓ + 2NH₃ +H₂O;

2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O;

C₃H₄ + 4O₂ → 3CO₂ + 2H₂O.

Mənbə: B.Н.Хвалюк, Ю.С.Головко, Д.Г.Канакович. Олимпиады школьников по химии. Теоретические задания с решениями. Минск «Народная асвета» 2011, часть 3, книга 2., с. 8-9, 80-81. (nkpi.az)