ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінки 146–148

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 210–222 · 14 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

Сторінка 146

§ 18. Ненасичені вуглеводні

Завдання 210

Інформаційна картка речовини

Оберіть одну галузь застосування етену або етину (зображення на малюнках), опишіть, де використовується, на якій властивості це базується та які заходи безпеки потрібні. Оформлення — у вигляді картки з трьома пунктами.

Розв’язання

Оберіть тему: наприклад, «Дозрівання фруктів». Опишіть, що етен додають у камери для овочів з Африки чи Південної Америки, щоб вони швидше стигли і не зіпсувалися під час транспортування.
Поясніть властивість: це фізіологічний ефект (етен є фітогормоном), який стимулює процеси дозрівання в плодах.
Вкажіть заходи безпеки: працювати з етеном треба обережно, оскільки він легко запалюється і може викликати вибух; у промисловості використовують спеціальні камери з контролем концентрації газу.

Відповідь:

Тема: Дозрівання плодів (застосування етену).
Де застосовується: У спеціальних камерах для транспортування овочів і фруктів (банани, ананаси тощо) з країн Африки чи Південної Америки.
Властивість: Етен діє як фітогормон — він прискорює процеси дозрівання плодів, дозволяючи збирати їх зеленими без ризику швидкого зіпсування.
Заходи безпеки: Етен є легкозаймистим газом; при роботі з ним необхідно дотримуватися правил пожежної безпеки, уникати іскер та контролювати концентрацію газу в приміщенні.

Завдання 211

Ненасичені вуглеводні

Дайте визначення ненасичених вуглеводнів і поясніть, чим вони відрізняються від насичених.

Розв’язання

Поясніть, що насичені вуглеводні мають лише одинарні зв'язки між атомами карбону і повністю «насичені» атомами гідрогену.
Визначте ненасичені вуглеводні як ті, у молекулах яких є подвійні або потрійні зв'язки (C=C або C≡C), тому вони не можуть приєднати більше атомів гідрогену без розриву цих зв'язків.

Відповідь:

Ненасиченими вуглеводнями називають сполуки, у молекулах яких між атомами карбону є кратні зв'язки (подвійні або потрійні). Головна відмінність від насичених вуглеводнів полягає в тому, що ненасичені мають меншу кількість атомів гідрогену порівняно з алканами такої ж довжини ланцюга через наявність кратних зв'язків.

Сторінка 147

Завдання 210 (с. 147)

Інформаційна картка застосування етену

Схарактеризуйте одну з галузей застосування етену або етину. Оформте інформаційну картку для цієї речовини: де застосовується; на яких властивостях ґрунтується застосування; яких заходів безпеки слід дотримуватися під час роботи.

Розв’язання

Визначте галузь: використання етену для дозрівання плодів у спеціальних камерах.
Опишіть властивість: здатність етену діяти як фітогормон, що стимулює утворення етилену рослинами після пошкодження тканин.
Вкажіть заходи безпеки: працювати з концентрованим газом потрібно в провітрюваних приміщеннях, оскільки він легко займается і є вибухонебезпечним.

Відповідь:

Галузь: Дозрівання плодів (овочів та фруктів).
Властивість: Етен діє як фітогормон, що пришвидшує процес дозрівання рослин.
Заходи безпеки: Працювати з концентрованим етеном слід у провітрюваних приміщеннях, оскільки він є легкозаймистим газом і може викликати вибух при контакті з вогнем або статичною електрикою.

Завдання 211 (с. 147)

Відмінність ненасичених вуглеводнів

Які вуглеводні називають ненасиченими? У чому їх головна відмінність від насичених вуглеводнів?

Розв’язання

Запишіть визначення ненасичених вуглеводнів (на основі тексту про кратні зв'язки).
Визначте головну відмінність: наявність подвійного або потрійного зв'язку замість лише одинарних, що призводить до меншої кількості атомів Гідрогену в молекулі порівняно з насиченим аналогом.

Відповідь:

Ненасиченими називають вуглеводні, у молекулах яких між атомами Карбону є кратні зв'язки (подвійні або потрійні). Головна відмінність полягає в тому, що атоми Карбону в таких молекулах не повністю насичені атомами Гідрогену, на відміну від насичених вуглеводнів, де всі зв'язки одинарні.

Сторінка 148

Завдання 213

Порівняння реакцій етену та етину

Порівняти реакції горіння, гідрогенізації та галогенування для етену та етину. Скласти опис діаграм Венна (оскільки малювати неможливо).

Розв’язання

Горіння: Спільна риса — обидва реагують з $O_{2}$ , даючи $C O_{2}$ і $H_{2} O$ . Відмінність — кількість кисню ( $3 O_{2}$ для етену, $2, 5 O_{2}$ для етину на 1 моль).
Гідрогенізація: Спільна риса — реакція з $H_{2}$ . Відмінність: етин може реагувати в два етапи (до етену і далі до етану), етин — більш активний за етен.
Галогенування: Спільна риса — реакція приєднання брому, зникнення забарвлення. Відмінність: швидкість реакції (етин зазвичай реагує швидше через потрійний зв'язок).

Відповідь:

Спільні риси (перетин діаграм):
* Реакція з киснем ( $O_{2}$ ) з утворенням $C O_{2}$ і $H_{2} O$ .
* Реакція приєднання водню ( $H_{2}$ ).
* Реакція приєднання брому ( $B r_{2}$ ) без каталізатора.
Відмінні риси:
* Етен: Реагує з $3 O_{2}$ , перетворюється на етан за однією стадією гідрогенізації, дає поліетилен при полімеризації.
* Етин: Реагує з $2, 5 O_{2}$ , проходить через стадію етену при гідрогенізації, має потрійний зв'язок, що робить його більш активним у реакціях приєднання.

Завдання 214

Пропен та пропін: будова та властивості

Зобразити молекулярну й структурну формули пропену та пропіну. Скласти рівняння реакцій горіння, гідрогенізації та галогенування для них.

Розв’язання

Записуємо молекулярні формули: пропен — $C_{3} H_{6}$ , пропін — $C_{3} H_{4}$ .
Складаємо структурні формули, розташовуючи атоми Карбону в ланцюгу і додаючи подвійний ( $=$ ) або потрійний ( $\equiv$ ) зв'язок:
* Пропен: $C H_{2} = C H - C H_{3}$ .
* Пропін: $C H \equiv C - C H_{3}$ .
Записуємо рівняння реакцій (коефіцієнти балансуємо):
* Горіння:
* Пропен: $C_{3} H_{6} + 4, 5 O_{2} \to 3 C O_{2} + 3 H_{2} O$ (або $2 C_{3} H_{6} + 9 O_{2} \to 6 C O_{2} + 6 H_{2} O$ ).
* Пропін: $2 C_{3} H_{4} + 7 O_{2} \to 6 C O_{2} + 4 H_{2} O$ .
* Гідрогенізація (до алкану):
* Пропен: $C_{3} H_{6} + H_{2} t, N i C_{3} H_{8}$ (пропан).
* Пропін: $C_{3} H_{4} + 2 H_{2} t, N i C_{3} H_{8}$ (пропан).
* Галогенування (з бромом):
* Пропен: $C H_{2} = C H - C H_{3} + B r_{2} \to C H_{2} B r - C H B r - C H_{3}$ .
* Пропін: $C H \equiv C - C H_{3} + 2 B r_{2} \to C H B r_{2} - C B r_{2} - C H_{3}$ .

Відповідь:

Молекулярні формули:
* Пропен: $C_{3} H_{6}$
* Пропін: $C_{3} H_{4}$

Структурні формули:
* Пропен: $C H_{2} = C H - C H_{3}$
* Пропін: $C H \equiv C - C H_{3}$

Рівняння реакцій:
1. Горіння:
* $C_{3} H_{6} + \frac{9}{2} O_{2} \to 3 C O_{2} + 3 H_{2} O$
* $2 C_{3} H_{4} + 7 O_{2} \to 6 C O_{2} + 4 H_{2} O$
2. Гідрогенізація (до пропану):
* $C_{3} H_{6} + H_{2} t, N i C_{3} H_{8}$
* $C_{3} H_{4} + 2 H_{2} t, N i C_{3} H_{8}$
3. Галогенування (з бромом):
* $C_{3} H_{6} + B r_{2} \to C_{3} H_{6} B r_{2}$ (1,2-дібромпропан)
* $C_{3} H_{4} + 2 B r_{2} \to C_{3} H_{4} B r_{4}$ (1,1,2,2-тетрабромпропан)

Завдання 215

Порівняння густини етену та етину

Визначити, у якого вуглеводню — етену чи етину — більша густина, і порівняти їх густину з густиною повітря.

Розв’язання

Знайдемо молярну масу етену: $M (C_{2} H_{4}) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 28 г / моль$ .
Знайдемо молярну масу етину: $M (C_{2} H_{2}) = 2 \cdot 12 + 2 \cdot 1 = 26 г / моль$ .
Порівнюємо з густиною повітря (молярна маса $\approx 29 г / моль$ ). Оскільки $28 < 29$ та $26 < 29$ , обидва гази легші за повітря.
Порівнюємо етен і етин: оскільки $28 > 26$ , густина етену більша за густину етину.

Відповідь:

Густина етену більша за густину етину. Обидва гази легші за повітря (густина етену $\approx 0, 97 г / л$ , етину $\approx 0, 89 г / л$ , повітря $\approx 1, 29 г / л$ ).

Завдання 216

Порівняння об'ємів

C O_{2}

при згорянні

Порівняти об'єми вуглекислого газу, який утвориться внаслідок повного згоряння однакових об'ємів етану, етену й етину.

Розв’язання

Рівняння горіння етану: $C_{2} H_{6} + \frac{7}{2} O_{2} \to 2 C O_{2} + 3 H_{2} O$ . З 1 моля етану утворюється 2 моль $C O_{2}$ .
Рівняння горіння етену: $C_{2} H_{4} + 3 O_{2} \to 2 C O_{2} + 2 H_{2} O$ . З 1 моля етену утворюється 2 моль $C O_{2}$ .
Рівняння горіння етину: $C_{2} H_{2} + \frac{5}{2} O_{2} \to 2 C O_{2} + H_{2} O$ . З 1 моля етину утворюється 2 моль $C O_{2}$ .
Оскільки в усіх рівняннях коефіцієнт перед $C O_{2}$ дорівнює 2, а кількість вихідних газів однакова (за умовою), об'єми утвореного $C O_{2}$ будуть однакови.

Відповідь:

Об'єми вуглекислого газу, що утворюються при згорянні однакових об'ємів етану, етену та етину, є рівними.

Завдання 217

Витрата кисню при згорянні

Визначити, на згоряння однакових об'ємів якого вуглеводню — етану, етену чи етину — витрачається менше кисню.

Розв’язання

Рівняння горіння етану: $C_{2} H_{6} + 3, 5 O_{2} \to 2 C O_{2} + 3 H_{2} O$ . Витрата кисню — $3, 5$ моль на 1 моль етану.
Рівняння горіння етену: $C_{2} H_{4} + 3 O_{2} \to 2 C O_{2} + 2 H_{2} O$ . Витрата кисню — $3$ моль на 1 моль етену.
Рівняння горіння етину: $C_{2} H_{2} + 2, 5 O_{2} \to 2 C O_{2} + H_{2} O$ . Витрата кисню — $2, 5$ моль на 1 моль етину.
Порівнюємо витрати: $2, 5 < 3 < 3, 5$ . Найменше кисню витрачається на згоряння етину.

Відповідь:

На згоряння однакових об'ємів етину витрачається найменше кисню.

Завдання 218

Масова частка етену й етину у воді

Обчислити масову частку етену ( $C_{2} H_{4}$ ) та етину ( $C_{2} H_{2}$ ) у їх насичених розчинах у воді за температури $0^{\circ} C$ . Розчинність етену — $22, 6 мл$ , етину — $137 мл$ на $100 мл$ води.

Розв’язання

Знайдемо масу етену: $V = 22, 6 мл = 0, 0226 л$ . Молярна маса $C_{2} H_{4} = 28 г / моль$ , густина $\approx 1, 25 г / л$ . $m (етену) = 0, 0226 \cdot 1, 25 \approx 0, 0283 г$ .
Знайдемо масу етину: $V = 137 мл = 0, 137 л$ . Молярна маса $C_{2} H_{2} = 26 г / моль$ , густина $\approx 1, 097 г / л$ . $m (етину) = 0, 137 \cdot 1, 097 \approx 0, 1503 г$ .
Масу води беремо за $100 мл \approx 100 г$ . Обчислюємо масові частки: $w (етену) = \frac{0 , 0283}{100 + 0 , 0283} \cdot 100% \approx 0, 028%$ ; $w (етину) = \frac{0 , 1503}{100 + 0 , 1503} \cdot 100% \approx 0, 15%$ .

Відповідь:

Масова частка етену становить приблизно $0, 028%$ , масова частка етину — приблизно $0, 15%$ .

Завдання 219

Розчинність газів у воді при нагріванні

Визначити, як змінюється розчинність етену та етину у воді при підвищенні температури, і чи будуть видимі ознаки (відкладення осаду) при нагріванні насичених розчинів.

Розв’язання

Аналізуємо вплив температури: зі збільшенням температури кінетична енергія молекул газу зростає, тому вони легше виходять з розчину. Отже, розчинність етену та етину зменшується.
Оцінюємо видимі ознаки: оскільки розчини насичені, при нагріванні надлишок газу не зможе залишитися у воді і виділиться бульбашками. Це буде видно як бурхливий викид газу (пінення).

Відповідь:

Розчинність етену та етину зменшується при підвищенні температури. Під час нагрівання насичених розчинів спостерігатимуться видимі ознаки у вигляді виділення бульбашок газу (пінення).

Завдання 220

Об'єм водню для реакції з етену та етином

а) Знайти об'єм водню, що реагує з $7 г$ етену. б) Знайти об'єм водню, що реагує з $5, 6 л$ (н. у.) етину.

Розв’язання

а) Знаходимо кількість речовини етену: $n (C_{2} H_{4}) = \frac{7 г}{28 г / моль} = 0, 25 моль$ . За рівнянням $C_{2} H_{4} + H_{2} \to C_{2} H_{6}$ потрібно $0, 25 моль$ водню. Об'єм: $V (H_{2}) = 0, 25 \cdot 22, 4 = 5, 6 л$ .
б) Знаходимо кількість речовини етину: $n (C_{2} H_{2}) = \frac{5 , 6 л}{22 , 4 л / моль} = 0, 25 моль$ . За рівнянням $C_{2} H_{2} + 2 H_{2} \to C_{2} H_{6}$ потрібно $0, 25 \cdot 2 = 0, 5 моль$ водню. Об'єм: $V (H_{2}) = 0, 5 \cdot 22, 4 = 11, 2 л$ .

Відповідь:

а) $5, 6 л$ водню; б) $11, 2 л$ водню.

Завдання 221

Реакція етену з бромною водою

Обчислити об'єм етену (н. у.), необхідний для знебарвлення бромної води масою 400 г, у якій масова частка брому становить 2 %.

Розв’язання

Знайдемо масу чистого брому в розчині: $m (B r_{2}) = m (розчину) \cdot w (B r_{2}) = 400 г \cdot 0, 02 = 8 г$ .
Обчислимо кількість речовини брому: $n (B r_{2}) = \frac{m}{M} = \frac{8 г}{160 г / моль} = 0, 05 моль$ .
За рівнянням реакції $C_{2} H_{4} + B r_{2} \to C_{2} H_{4} B r_{2}$ кількість речовини етену дорівнює кількості брому: $n (C_{2} H_{4}) = 0, 05 моль$ .
Знайдемо об'єм етену за умов нормальності ( $V_{m} = 22, 4 л / моль$ ): $V (C_{2} H_{4}) = n \cdot V_{m} = 0, 05 моль \cdot 22, 4 л / моль = 1, 12 л$ .

Відповідь:

$1, 12 л$

Завдання 222

Зміна об'єму суміші етену з киснем при реакції

Обчислити, як зміниться об'єм суміші етену з киснем ( $V_{суміш} = V (C_{2} H_{4}) + V (O_{2})$ ), у якій відношення об'ємів газів становить $1 : 3$ , за умови повної взаємодії речовин і утворення води: а) рідкої; б) газуватої.

Розв’язання

Нехай $V (C_{2} H_{4}) = x$ , тоді $V (O_{2}) = 3 x$ . Початковий об'єм суміші $V_{поч} = x + 3 x = 4 x$ .
Рівняння реакції: $C_{2} H_{4} + 3 O_{2} \to 2 C O_{2} + 2 H_{2} O$ . Коефіцієнти: $1 : 3 \to 2 : 2$ .
а) Якщо вода рідка ( $l$ ), то в суміші газів залишається лише $C O_{2}$ . Об'єм продуктів $V_{кін} = V (C O_{2}) = 2 x$ . Зміна об'єму $Δ V = V_{кін} - V_{поч} = 2 x - 4 x = - 2 x$ (об'єм зменшується вдвічі).
б) Якщо вода газувата ( $g$ ), то в суміші є $C O_{2}$ і $H_{2} O$ . Об'єм продуктів $V_{кін} = V (C O_{2}) + V (H_{2} O) = 2 x + 2 x = 4 x$ . Зміна об'єму $Δ V = 4 x - 4 x = 0$ (об'єм не змінюється).

Відповідь:

а) Об'єм суміші зменшується вдвічі; б) Об'єм суміші не змінюється.