дано:
- объем кислорода, необходимый для полного сжигания алкадиена = 110 см³
- объем водорода, необходимый для гидрирования алкадиена = 40 см³
найти:
- формулу алкадиена
- степень полимеризации алкадиена, если из него получен полимер со средней молярной массой 1 080 000 г/моль
решение:
а) Определим формулу алкадиена.
1. Напишем уравнение реакции полного сгорания алкадиена (C_nH_m):
C_nH_m + a O2 → n CO2 + b H2O.
2. Для сгорания углеводородов обычно используется уравнение:
C_nH_m + (n + m/4) O2 → n CO2 + m/2 H2O.
3. Из условия задачи мы знаем, что для сжигания требуется 110 см³ кислорода. Переведем объем в моли при нормальных условиях (1 моль газа занимает 22,4 л или 22 400 см³):
количество моль O2 = 110 см³ / 22 400 см³/моль = 0,00491 моль.
4. Теперь найдем, сколько водорода потребуется для получения алкана из того же количества алкадиена. Учитывая, что для гидрирования алкадиена C_nH_m до алкана C_nH_(m+2), можем записать:
C_nH_m + (n) H2 → C_nH_(m+2).
5. Каждому выборке алкадиена соответствует такое же количество атомов углерода и водорода, значит на каждые 1 моль алкадиена нужно 1 моль водорода для превращения в алкан.
40 см³ водорода = 0,00179 моль.
6. С учетом пропорций для алкадиена, можно предположить, что он является диеном C_nH_2n, где n = 2, получается C2H4 (бутан). Подходящий вариант - C3H4 (алкадиен, например, пропадие́н).
б) Найдем степень полимеризации.
1. Степень полимеризации P рассчитывается по формуле:
P = (молярная масса полимера) / (молярная масса мономера).
2. Найдем молярную массу мономера (пропадийна C3H4):
молярная масса = 3*12 + 4*1 = 36 г/моль.
3. Подставим известные значения в формулу степени полимеризации:
P = 1 080 000 г/моль / 36 г/моль = 30 000.
ответ:
Формула алкадиена - C3H4, степень полимеризации алкадиена составляет 30 000.