Органические соединения углерода
Стр. 150
Вопросы
1. Какое свойство атомов называют валентностью?
Валентностью называют способность атома химического элемента образовывать определённое число химических связей с другими атомами. Валентность показывает, сколько других атомов может присоединить данный атом, и зависит от числа внешних (валентных) электронов. Например, атом водорода одновалентен (может образовать одну связь), атом углерода — четырёхвалентен (четыре связи).
2. Что называют структурной формулой?
Структурная формула — это изображение молекулы, в котором показано, как именно соединены между собой атомы, то есть каким образом образованы химические связи. Она даёт представление о строении молекулы, положении атомов и типах связей (одинарные, двойные, тройные).
3. Что в структурной формуле обозначает чёрточка (валентный штрих)?
Чёрточка (валентный штрих) в структурной формуле обозначает одну ковалентную химическую связь, то есть пару общих электронов, которые соединяют два атома. Например, в молекуле водорода (H–H) одна чёрточка означает, что два атома водорода соединены одной парой электронов.
Стр. 153
Подумай, ответь, выполни
1. Какие вещества относят к органическим? Приведите примеры. Укажите отличительные признаки органических веществ.
К органическим веществам относят соединения углерода, за исключением простых веществ (графит, алмаз), оксидов углерода (CO и CO₂), угольной кислоты и её солей. Примеры органических веществ: этан (C₂H₆), метан (CH₄), уксусная кислота (CH₃COOH), этиловый спирт (C₂H₅OH), глюкоза (C₆H₁₂O₆), полиэтилен.
Основные отличительные признаки органических веществ: молекулярное строение, наличие углеродного скелета, невысокая температура плавления и кипения, неэлектролиты, легко разрушаются при нагревании, часто горючи. Большинство из них содержат углерод и водород, часто кислород, азот, галогены, фосфор и серу.
2. Какие вещества из приведённого списка можно отнести к органическим: CO, C₂H₆, Al₂C₃, Na₂CO₃, C₆H₆, C₂H₅OH, CO₂? Аргументируйте свой ответ.
К органическим веществам можно отнести: C₂H₆ (этан), C₆H₆ (бензол), C₂H₅OH (этиловый спирт) — все они содержат углерод и водород, имеют молекулярное строение, образуют углеродный скелет.
CO (угарный газ), CO₂ (углекислый газ), Al₂C₃ (карбид алюминия), Na₂CO₃ (карбонат натрия) — это неорганические соединения углерода, так как они не обладают признаками органических веществ и не содержат углеродного скелета.
3. Приведите примеры углеводородов, с которыми вы встречаетесь в повседневной жизни.
Среди углеводородов, с которыми мы сталкиваемся каждый день, — метан (входит в состав природного газа, используется для приготовления пищи и отопления), пропан и бутан (в газовых баллонах), бензин (смесь углеводородов, топливо для автомобилей), парафин (углеводородное вещество, используемое в свечах). Также этилен и его производные применяются в производстве пластиков и упаковки.
4. Составьте структурную формулу метана.
5. Вычислите объём кислорода и воздуха, которые потребуются для полного сжигания 150 л природного газа, содержащего 94 % метана (н.у.). Содержание кислорода (по объёму) в воздухе примите равным 20 %.
Объём метана:
150 л × 0,94 = 141 л CH₄
Уравнение реакции горения:
(CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O)
На 1 объем CH₄ требуется 2 объёма O₂:
141 л CH₄ → 141 × 2 = 282 л O₂
Объём воздуха, содержащий 282 л O₂ (20 % кислорода):
282 л ÷ 0,20 = 1410 л воздуха
Ответ: Для полного сжигания потребуется 282 л кислорода и 1410 л воздуха.
6. Назовите два предмета, которые изготовлены из материалов на основе полиэтилена. Приведите два аргумента в пользу использования изделий из полиэтилена и два аргумента против использования этого полимера.
Предметы из полиэтилена: пластиковые пакеты, пластиковые бутылки.
Плюсы:
Лёгкость и прочность материала
Дешевизна и удобство в производстве
Минусы:
Долгий срок разложения в природе — загрязнение окружающей среды
Трудности с переработкой и вред при сжигании