COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a , Luminiţa Vlădescu, Luminiţa Irinel Doicin, Corneliu Tărărbăşanu-Mihăilă, Grupul Editorial Art, Bucureşti 2006 1 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.1.ALCANI Exerciţii şi probleme 2.1.1.Denumeşte următorii alcani: a) 3 metil pentan CH 3 − C 3 H − C 4 H 2 − C 5 H 3 │ C 2 H 2 │ C 1 H 3 b) 3,3,4 trimetil 5 izopropil heptan CH 3 CH 3 − CH − CH 3 │ │ CH 3 − C 3 − C 4 H − C 5 H − C 6 H 2 − C 7 H 3 │ │ C 2 H 2 CH 3 │ C 1 H 3 c) 3,3,4 trimetil hexan CH 3 │ C 5 H 2 − C 4 H − C 3 − CH 3 │ │ │ C 6 H 3 CH 3 C 2 H 2 │ C 1 H 3 ***************************************************************************** *****************************************************************************
34
Embed
Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.1.ALCANIcobra.rdsor.ro/cursuri/chimie/ep2.1.pdf · Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE –
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
2.1.2. Se dau următorii izoalcani:
a) 3 -metil pentan
CH3 − C3H − C4H2 − C5H3
│
C2H2
│
C1H3
b) 2,2-dimetil propan
CH3
│
C1H3 − C2 − C3H3
│
CH3
c) 2-metil butan
C3H2 − C2H − C1H3
│
│
C4H3
CH3
d) 2-metil pentan
C5H3 − C4H2 − C3H2 − C2H − C1H3
│
CH3
e) 2,3- dimetil butan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
Denumire incorectă. Nu s-a numerotat catena cea mai lungă.
Rezolvare:
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.6. Un amestec de monoclorometan şi diclorometan conţine 76,344 % Cl. Determină
raportul molar în care se găsesc cei doi derivaţi cloruraţi în amestec.
Rezolvare:
CH3Cl : CH2Cl2 = x : 1 raport molar
Calculăm masa amestecului:
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
a) Scrie ecuaţia reacţiei chimice de ardere a propanului;
b) Calculează volumul de aer, măsurat în condiţii normale, necesar arderii;
c) Calculează masa de CO2 degajată din reacţie.
Rezolvare:
4 moli x l y g
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
propan oxigen dioxid de carbon apă
1 mol 5*22,4 l 3*44 g
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.8. 9,2 kg amestec echimolecular de metan şi etan este supus arderii cu o cantitate
stoechiometrică de oxigen. Calculează volumul de oxigen măsurat la 25 0C, necesar arderii
amestecului. Care este compoziţia procentuală, în procente molare şi în procente masice, a
amestecului supus arderii?
Rezolvare:
Calculăm numărul de moli de metan, respectiv etan din amestecul dat:
x = nr. de moli de CH4;
x = nr. de moli de C2H6.
MCH4 = 12 + 4 = 16 g / mol;
MC2H6 = 2*12 + 6 = 30 g / mol.
9,2 kg amestec = 9200 g amestec
16x + 30x = 9200
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.9. Prin arderea 1 g de alcan necunoscut se degajă în condiţii normale, 1,568 l CO2.
Determină formula moleculară a alcanului necunoscut şi scrie formulele de structură pentru
toţi izomerii alcanului determinat.
Rezolvare:
1 g 1.568 l
CnH2n+2 + (3n+1)/2O2 → nCO2 + (n+1)H2O
alcan oxigen dioxid de carbon apă
(14n+2) g n*22.4 l
MCnH2n+2 = n*12 + 2n +2 = (14n +2) g / mol.
22,4n = (14n+2)*1.568
22,4n = 14n*1.568 + 2*1.568
22,4n – 21.952n = 3,136
0,448n = 3,136
n = 7 deci C7H16 heptan
H3C1 –C2H2-C3H2-C4H2-C5H2-C6H2-C7H3 n heptan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
13 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
3 metil hexan
C1H3 − C2H2 − C3H − C4H2 − C5H2 − C6H3
│
CH3
2 metil hexan
C1H3 − C2H − C3H2 − C4H2 − C5H2 − C6H3
│
CH3
CH3
│
C1H3 − C2 − C3H2 − C4H2 − C5H3
│
CH3
2,2 dimetil pentan
C1H3 − C2H − C3H − C4H2 − C5H3
│
│
CH3
CH3
2,3 dimetil pentan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
14 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
C1H3 − C2H − C3H2 − C4H − C5H3
│
│
CH3
CH3
2,4 dimetil pentan
CH3
│
C1H3 − C2H2 − C3 − C4H2 − C5H3
│
CH3
3,3 dimetil pentan
C1H3 − C2H2 − C3H − C4H2 − C5H3
│
CH2
│
CH3
3 etil pentan
CH3
│
C1H3 − C2 − C3H − C4H3
│
│
CH3
CH3
2,2,3 trimetil butan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.10. Un alcan A, are densitatea în raport cu aerul egală cu 2.01. Determină alcanul A,
denumeşte izomerii acestuia şi scrie formulele de structură pentru toţi derivaţii dicloruraţi
care se pot obţine din alcanul A.
MCnH2n+2 = n*12 + 2n +2 = (14n +2) g / mol.
daer = MCnH2n+2 /Maer
Maer = 28,9 g/mol
14n + 2 = 28,9*2,01
14n + 2 = 58
14n = 56
n = 4 deci C4H10 butan
C1H3 − C2H2 − C3H2 − C4H3
n butan
C1H3 − C2H − C3H3
│
CH3
2 metil propan sau izobutan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
16 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
Cl
│
C1H − C2H2 − C3H2 − C4H3
│
Cl
1,1 diclor butan
Cl
│
C1H3 − C2 − C3H2 − C4H3
│
Cl
2,2 diclor butan
C1H2 − C2H − C3H2 − C4H3
│
│
Cl
Cl
1,2 diclor butan
C1H2 − C2H2 − C3H − C4H3
│
│
Cl
Cl
1,3 diclor butan
C1H2 − C2H2 − C3H2 − C4H3
│
│
Cl
Cl
1,4 diclor butan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
18 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
2.1.11. 200 g amestec de etan, propan şi butan se supun arderii cu exces de aer. Ştiind că cei
trei alcani se găsesc în amestec în raport masic de 1: 2: 1 iar, aerul este 100% în exces se cere:
a) calculează compoziţia amestecului de alcani;
b) scrie ecuaţiile reacţiilor chimice de ardere ale celor trei alcani;
c) calculează volumul de aer (c.n.) folosit;
d) calculează compoziţia în procente volumetrice, a amestecului gazos obţinut în final.( apa
se consideră în stare de vapori).
Rezolvare :
metan = x
metan + mpropan + mbutan = 200 g
metan : mpropan : mbutan = 1 : 2 : 1 raport masic
metan : mpropan : mbutan = x : 2x : x raport masic
mproan = 2x
mbutan = x
x + 2x + x = 200
4x = 200
x = 50 g etan; 2x = 100 g propan ; x = 50 g butan
50 g a1 l a2 l a3 l
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
etan oxigen dioxid de carbon apă
30 g 7/2*22,4 l 2*22,4 l 3*22,4 l
100 g b1 l b2 l b3 l
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
propan oxigen dioxid de carbon apă
44 g 5*22,4 l 3*22,4 l 4*22,4 l
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
19 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
50 g c1 l c2 l c3 l
C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O
butan oxigen dioxid de carbon apă 58 g 13/2*22,4 l 4*22,4 l 5*22,4 l
MC2H6 = 12*2 + 6 = 30 g/mol
MC3H8 = 12*3 + 8 = 44 g/mol
MC4H10 = 12*4 + 10 = 58 g/mol
a1 = 50*3,5*22,4/30 = 130.7 l O2
b1 = 100*5*22,4/44 = 254.5 l O2
c1 = 50*6,5*22,4/58 = 125.5 l O2
VO2 = a1 + b1 + c1 = 510.7 l O2 consumat la ardere
VN2 = 4VO2 = 2042.92 l N2
Vaer = VO2 + VN2 = 2553.65 l aer
Vaer folosit = 2Vaer = 5107.29 l aer adică dublu (100% exces)
5107,29 l aer = 510,7 l O2 consumat + 510,7 l O2 rămas + 2042,92 l N2 rămas + 2042,92 l N2 rămas
a2 = 50*2*22,4/30 = 74.67 l CO2
b2 = 100*3*22,4/44 = 152.7 l CO2
c2 = 50*4*22,4/58 = 77.24 l CO2
VCO2 = a2 + b2 + c2 = 304.6 l CO2
a3 = 50*3*22.4/30 = 112 l H2O
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
21 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
2.1.12. Se supun arderii cu aer 0,896 l amestec de etan şi propan. În urma arderii se obţine un
amestec gazos care trecu printr-o soluţie de KOH îi scade volumul cu 2.24 l. Se cere :
a) calculează compoziţia, în procente de volum, a amestecului de hidrocarburi supus
arderii;
b) calculează volumul de gaze obţinut în urma arderii. Apa este considerată în stare
de vapori.
Rezolvare:
x l 3,5x l 2x l 3x l
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
etan oxigen dioxid de carbon apă 22,4 l (7/2)*22,4 l 2*22,4 l 3*22,4 l
y l 5y l 3y l 4y l
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
propan oxigen dioxid de carbon apă 22,4 l 5*22,4 l 3*22,4 l 4*22,4 l
x + y = 0,896
2x + 3y = 2,24
2(x + y) + y = 2,24
2*0,896 + y = 2,24
y = 2,24 – 1,792
y = 0,448 l propan C3H8
x = 0,448 l etan C2H6
0,896 l amestec…………………0,448 l etan……………………..0,448 l propan
100 l amestec………………………..% etan…………………………% propan
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.13. Într-un rezervor cu volumul de 6 m3 se introduc 2 kmoli de etan şi 29 kg dintr-un alt
alcan gazos. Amestecul gazos exercită la temperatura de 150C o presiune de 9.84 atm.
Determină alcanul necunoscut şi denumeşte izomerul acestuia cu cel mai scăzut punct de
fierbere.
PV = nRT unde n este numărul total de moli iar R = 0,082 l*atm/mol*grad
sau R = 0,082 m3*atm/kmol*grad;
T = 273 + 15 = 288 0K ; P = 9,84 atm ; V = 6 m3.
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
23 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
6*9,84 = n*0,082*288
n = (6*9,84)/(0,082*288) = 2,5 kmoli (din care 2 kmoli de etan şi 0,5 kmoli alcan necunoscut)
MCnH2n+2 = 12n + 2n +2 = (14n +2) kg/kmoli
1 kmol alcan necunoscut……………………………..(14n +2) kg alcan necunoscut
0,5 kmol alcan necunoscut……………………………29 kg alcan necunoscut
14n + 2 = 29/0,5
14n + 2 = 58
14n = 56
n = 4 deci C4H10 butan;
C1H3 − C2H2 − C3H2 − C4H3
n butan
C1H3 − C2H − C3H3
│
CH3
2 metil propan sau izobutan Izomerul cu punctul de fierbere cel mai scăzut este 2 metil propan sau izobutan.
2.1.14. Se supune arderii cu oxigen un amestec echimolecular format din doi alcani omologi. În
urma arderii se degajă 6,72 l CO2 şi 9 g H2O. Determină cei 2 alcani. Scrie ecuaţiile reacţiilor
chimice de ardere ale celor doi alcani şi calculează volumul de oxigen, măsurat în condiţii
normale, ştiind că s-a introdus în procesul de ardere un exces de 10 % O2.
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
24 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
Rezolvare:
x moli a1 l b1 l c1 g
CnH2n+2 + (3n+1)/2O2 → nCO2 + (n+1)H2O
alcan oxigen dioxid de carbon apă
1 mol 22,4*(3n+1)/2 n*22.4 l (n+1)*18 g
x moli a2 l b2 l c2 g
Cn+1H2(n+1)+2 + (3n+4)/2O2 → (n+1)CO2 + (n+2)H2O
alcan oxigen dioxid de carbon apă
1 mol 22,4*(3n+4)/2 (n+1)*22.4 l (n+2)*18 g
MH2O = 2 + 16 = 18 g/mol;
b1 +b2 = 6,72 l CO2
c1 +c2 = 9 g H2O
nx*22,4 + (n+1)x*22,4 = 6,72
(n+1)x*18 + (n+2)x*18 = 9
nx + nx + x = 0,3
(n+1)x + (n +2)x = 0,5
(2n+1)x = 0,3
(2n+3)x = 0,5
(2n+1)x = 0,3
(2n+1)x +2x = 0,5
(2n+1)x = 0,3
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
25 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
0,3 + 2x = 0,5
(2n+1)x = 0,3
2x = 0,2
(2n+1)x = 0,3
x = 0,1
(2n+1)*0,1 = 0,3
x = 0,1
2n +1 = 3
x = 0,1
n = 1
x = 0,1
Cei doi alcani sunt CH4 şi C2H6 .
Avem 0,1 moli de CH4 metan şi 0,1 moli C2H6 etan.
0,1 moli a1 l
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
metan oxigen dioxid de carbon apă
1 mol 2*22,4 l
0,1 moli a2 l
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
etan oxigen dioxid de carbon apă
1 mol 3,5*22,4 l
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.15. 5 moli pentan se supun cracării. Amestecul gazos format conţine în
procente de volum 20% metan, 15% etan şi 15% propan. Se cere:
a) scrie ecuaţiile reacţiilor chimice care au loc la cracarea pentanului;
b) calculează volumul total de gaze care se degajă la cracarea celor 5 moli de
pentan;
c) determină procentul de pentan transformat în metan.
Rezolvare:
20 l 20% 20%
H3C -CH2-CH2-CH2- CH3 → CH4 + H2C = CH-CH2-CH3
n-pentan metan 1-butenă
22,4 l 22,4 l 22,4 l
15 l 15% 15%
H3C -CH2-CH2-CH2- CH3 → H3C-CH3 + H2C = CH-CH3
n-pentan etan propenă
22,4 l 22,4 l 22,4 l
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
27 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
15 l 15% 15%
H3C -CH2-CH2-CH2- CH3 → H3C-CH2-CH3 + H2C = CH2
n-pentan propan etenă
22,4 l 22,4 l 22,4 l
Vpentan = 20 + 15 + 15 = 50 l
50 l pentan…………….….20 l pentan→metan……….….15 l pentan→etan………….….15 l pentan→propan
5*22,4 l pentan……….………x1……………..……………………..x2………………………..……………..x3
x1 = 5*22,4*20/50 = 44,8 l pentan→metan;
x2 = 5*22,4*15/50 = 33,6 l pentan→etan;
x1 = 5*22,4*15/50 = 33,6 l pentan→propan;
50 l pentan…………….….20 l pentan→metan……….….15 l pentan→etan………….….15 l pentan→propan
100 l pentan……….………% pentan→metan ……………….% pentan→etan ………………% pentan→propan
% pentan→metan = 100*20/50 = 40% pentan→metan
% pentan→etan = 100*15/50 = 30% pentan→etan
% pentan→propan = 100*15/50 = 30% pentan→propan
44,8 l 44,8 l 44,8 l
H3C -CH2-CH2-CH2- CH3 → CH4 + H2C = CH-CH2-CH3
n-pentan metan 1-butenă
22,4 l 22,4 l 22,4 l
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.16. Într-un recipient închis etanş, se găseşte propan la presiunea de 1 atm. Considerând că
propanul suferă o reacţie de dehidrogenare în proporţie de 30% şi că temperatura în recipient
se menţine constantă, calculează presiunea din recipient la finalul procesului.
Rezolvare:
30 moli 30 moli 30 moli
H3C -CH2- CH3 → H2C = CH-CH3 + H2
propan propenă
hidrogen
1 mol 1 mol 1 mol
70 moli 70 moli
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.17. Una din căile de chimizare a metanului este oxidarea cu vapori de apă pe un catalizator
de nichel. În urma oxidării a x moli de metan se obţine, cu un randament de 70% un volum de
125,44 l gaz de apă (c.n.). Determină valoarea lui x şi calculează densitatea în raport cu aerul a
gazului de apă.
Rezolvare:
a moli a moli 3a moli
CH4 + H2O → CO + 3H2
metan apă Ni monoxid de carbon hidrogen
1 mol 1 mol 3 moli
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.18. 200 m3 (c.n.) de CH4 de puritate 89,6% se supun oxidării în prezenţa oxizilor de azot
la 600 0C, cu un randament de 80%. Aldehida formică obţinută se dizolvă în apă cu formarea
unei soluţii de concentraţie 40%, numită formol, folosită la conservarea preparatelor
anatomice. Calculează masa de formol obţinută.
Rezolvare:
Calculăm volumul de metan pur:
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
31 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
100 m3 de metan impur…………..89,6 m3 metan pur…………………..10,4 m3
impurităţi
200 m3 de metan impur…………..x m3 metan pur…………………………y m3
impurităţi
x = 200*89,6/100 = 178,4 m3 metan pur
ȵ = 100a/(a +b) = 80%
x = a + b
a = (a + b)*80/100 = 178,4*80/100 = 142,72 m3 metan→aldehidă formică
MCH2O = 12 + 2 +16 = 30 kg/kmol
a m3 md
CH4 + O2 → H2C=O + H2O
metan oxigen oxizi de azot aldehidă formică apă
22,4 m3 30 kg
b m3 b m3
CH4 → CH4
metan metan
22,4 m3 22,4 m3
md = 142,72*30/22,4 = 191,14 kg aldehidă formică
cp = 40%
100 g formol …………………………….……………………………………cp
ms………………………………..……………………………….…………….md
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
2.1.19. În urma amonoxidării metanului se obţin 200 kg acid cianhidric de puritate 81%, cu un
randament de 80%. Calculează volumul de metan de puritate 98%, măsurat la 250C, supus
oxidării şi volumele de hidrogen şi azot, măsurate în condiţii normale, necesare preparării
amoniacului introdus în procesul de amonoxidare.
Rezolvare:
100 kg HCN impur………………….81 kg HCN pur………………………..19 kg impurităţi
200 kg HCN impur…………………mHCN kg pur……………………………mimpurităţi
mHCN = 200*81/100 = 162 kg HCN pur
ȵ = 100a/(a +b) = 80%
MHCN = 1 + 12 + 14 = 27 kg/mol
a m3 x m3
mHCN kg
CH4 + 3/2O2 + NH3 → H-C≡N + 3H2O
metan oxigen amoniac acid cianhidric apă
22,4 m3 22,4 m3
27 kg
b m3 b m3
CH4 → CH4
metan metan
22,4 m3 22,4 m3
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,
33 Prof. KASTNER ELISABETA Capitolul 2-HIDROCARBURI-2.1.ALCANI –Exerciţii şi probleme
y m3 y m3
NH3 → NH3 amoniac amoniac
22,4 m3 22,4 m3
ȵ = 100x/(x +y) = 80%
a = 162*22,4/27 = 134,4 m3 CH4
x = 162*22,4/27 = 134,4 m3 NH3
(a + b) = 134,4*100/80 = 168 m3 CH4 pur.
(x + y) = 134,4*100/80 = 168 m3 NH3 .
100 m3 de metan impur………………….98 m3 metan pur…………………..2 m3
impurităţi
V0 m3 de metan impur………………168 m3 metan pur…………………z m3
impurităţi
V0 m3 de metan impur = 168*100/98 = 171,42 m3 de metan 98% puritate la 00C.
V0/T0 = V1/T1
unde T0 = 2730K şi T1 = 273 + 25 = 2980K
V1 = 171,42*298/273 = 187,11 m3 de metan 98% puritate la 250C.
VN2 VH2 168 m3
N2 + 3H2 → 2NH3
azot hidrogen amoniac
22,4 m3 3*22,4 m3
2*22,4 m3
COLEGIUL TEHNIC „CONSTANTIN BRÂNCUŞI” ORADEA -ANUL ŞCOLAR 2015-2016 Probleme rezolvate din Culegerea de Teste, Exerciţii şi probleme, Probleme practice –CHIMIE – pentru clasa a X-a ,