ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінка 171

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 251–261 · 11 завдань

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

§ 21. Спирти

Завдання 251

Етикетки спиртовмісних засобів

Знайти етикетки антисептиків, визначити тип спирту та його масову частку, виявити попереджувальні знаки. Обговорити небезпеку етанолу.

Розв’язання

Огляньте етикетку: там зазначено «спирт етиловий» або «ethyl alcohol», а також концентрацію, наприклад, $70%$ .
Знайдіть попереджувальні знаки: піктограма полум'я (легкозаймиста речовина) та напис «Побутова хімія» або «Обережно!».
Обговоріть небезпеку: етанол горить, викликає опіки шкіри та слизових оболонок, а також є токсичним при вживанні.

Відповідь:

Спирт — етиловий ( $C_{2} H_{5} O H$ ); масова частка (концентрація) зазвичай $70%$ ; знаки — полум'я, «обережно»; небезпека — горючість, токсичність, подразнення.

Завдання 252

Застосування етанолу

Підготувати доповідь про 5 напрямів застосування етанолу, вказавши значення, причину підходження та чи потрібен чистий спирт.

Розв’язання

Медицина: Значення — дезінфекція; причина — бактерицидність; потрібен розчин (95–70%).
Побут: Значення — миття вікон, склоочисники; причина — леткість та розчинність жирів; потрібен розчин.
Техніка: Значення — антифриз для авто; причина — знижує температуру замерзання води в радіаторі; потрібен розчин.
Харчова промисловість: Значення — екстрактор ароматичних речовин (напр., ваніль); причина — леткість та полярність; потрібен чистий спирт або розчин.
Паливо: Значення — екологічно чисте паливо для двигунів; причина — горить чисто, не виділяючи шкідливих речовин; потрібен розчин (додається до бензину).

Відповідь:

1. Медицина (антисептик, розчин); 2. Побут (миття, розчин); 3. Техніка (антифриз, розчин); 4. Харчова промисловість (екстрактор, чистий спирт/розчин); 5. Паливо (додавання до бензину, розчин).

Завдання 253

Насиченість спиртів

За структурними формулами довести, що метанол і етанол — насичені органічні речовини.

Розв’язання

Запишемо структурну формулу метанолу: $C H_{3} - O H$ . Між атомом $C$ та $O$ — одинарний зв'язок, всі інші зв'язки вуглеводневого ланцюга також одинарні.
Запишемо структурну формулу етанолу: $C H_{3} - C H_{2} - O H$ . Між атомами $C$ та $O$ — одинарний зв'язок, між двома атомами $C$ — також одинарний зв'язок ( $C - C$ ).
Оскільки в молекулах спиртів відсутні подвійні чи триподвійні зв'язки (вони містять лише одинарні зв'язки), вони належать до класу насичених органічних сполук.

Відповідь:

Метанол і етанол є насиченими речовинами, оскільки в їхніх молекулах відсутні подвійні чи триподвійні зв'язки (всі зв'язки $C - C$ та $C - O$ — одинарні).

Завдання 254

Властивості етанолу та молекулярна будова

Які фізичні властивості етанолу свідчать про його молекулярну будову?

Розв’язання

Етанол є безбарвною рідиною з високим температурою кипіння ( $78, 4^{\circ} C$ ) порівняно з відповідним алканом (етаном), що свідчить про наявність додаткових міжмолекулярних сил.
Ці сили — це водневі зв'язки, які утворюються між атомом кисню однієї молекули та атомом Гідрогену іншої ( $H \dots O$ ), що можливо лише завдяки полярній групі $- O H$ .
Добре розчинність у воді також підтверджує здатність етанолу утворювати водневі зв'язки з молекулами води, оскільки він містить полярну гідроксильну групу.

Відповідь:

Висока температура кипіння та добре розчинність у воді свідчать про наявність водневих зв'язків між молекулами етанолу, які виникають завдяки полярній гідроксильній групі $- O H$ .

Завдання 255

Проводимість розчинів спиртів та лугів

Чому розчини спиртів у воді не проводять електричний струм, а розчини лугів — проводять?

Розв’язання

У молекулах спиртів атом Гідроген приєднаний до кисню ковалентним зв'язком ( $C - O - H$ ), який недостатньо полярний для відщеплення іону $OH^{-}$ .
Тому в розчині спирти залишаються цілими молекулами, а не іонами, і не можуть проводити струм.
У лугах (наприклад, NaOH) зв'язок між металом та гідроксильною групою йонний, тому речовина дисоціює на катіони ( $Na^{+}$ ) та аніони ( $OH^{-}$ ), що забезпечує провідність.

Відповідь:

Спирти не проводять струм, оскільки в розчині вони існують у вигляді цілих молекул і не дисоціюють на іони, тоді як луги дисоціюють на вільні іони.

Завдання 256

Застосування етанолу в парфумерії

На якій властивості етанолу ґрунтується його використання для виготовлення парфумів?

Розв’язання

Етанол є чудовим органічним розчинником, у якому добре розчиняються олії та ароматичні речовини, що дозволяє створювати однорідну рідину.
Він має приємний, специфічний запах, який допомагає приховати різкі запахи деяких компонентів парфумів або додає їм свіжості.
Етанол швидко випаровується після нанесення на шкіру, не залишаючи липкого відчуття та дозволяючи аромату повністю розкритися.

Відповідь:

Етанол використовують як розчинник для олійних ароматичних речовин і як компонент, що надає приємний запах та швидко випаровується.

Завдання 257

Порівняння полярності зв'язків

За значеннями електронегативностей хімічних елементів порівняйте полярність зв'язків C–H, C–O і O–H. Визначте, чи більш полярні молекули спиртів чи вуглеводнів, і пояснити вплив цього на фізичні властивості.

Розв’язання

Порівнюємо електронегативності: кисень (O) є найбільш електронегативним серед цих елементів, водень (H) — меншим за вуглець (C), але різниця між C і H незначна. Отже, зв'язок O–H найполярніший, C–O — помірно полярний, а C–H — майже неполярний.
Порівнюємо молекули: у спиртів є полярні групи –OH (зв'язки C–O і O–H), тоді як вуглеводні складаються переважно з неполярних зв'язків C–C і C–H. Отже, молекули спиртів більш полярні за молекули відповідних вуглеводнів.
Висновки про властивості: Полярність дозволяє молекулам спиртів утворювати міцні водневі зв'язки між собою та з молекулами води, що пояснює їхню високу температуру кипіння та добре розчинність у воді.

Відповідь:

Найполярніший зв'язок — O–H, потім C–O, найменш полярний — C–H. Молекули спиртів більш полярні за молекули вуглеводнів; це забезпечує утворення водневих зв'язків, високу температуру кипіння та розчинність у воді.

Завдання 258

Розрахунок масової частки етанолу

Склад препарату: фенобарбітал $20 г$ , ізобутиловий ефір валеріанової кислоти $40 г$ , спирт етиловий $480 г$ , вода $520 г$ . Знайти масову частку ( $ω$ ) етанолу.

Розв’язання

Знаходимо загальну масу препарату: $m_{заг} = 20 + 40 + 480 + 520 = 1060 г$ .
Обчислюємо масову частку етанолу: $ω (етанол) = \frac{480}{1060} \cdot 100% \approx 45, 3%$ .

Відповідь:

Масова частка етанолу становить приблизно $45, 3%$ .

Завдання 259

Розрахунок маси етанолу за об'ємом кисню

Для згоряння етанолу витрачено кисень об'ємом $6, 72 л$ (н. у.). Знайти масу етанолу, що спалилася.

Розв’язання

Знаходимо кількість речовини кисню: $n (O_{2}) = \frac{V}{V _{m}} = \frac{6 , 72}{22 , 4} = 0, 3 моль$ .
За рівнянням реакції $ν (C_{2} H_{5} OH) : ν (O_{2}) = 1 : 3$ , отже $n (етанол) = \frac{0 , 3}{3} = 0, 1 моль$ .
Молярна маса етанолу $C_{2} H_{5} OH$ : $M = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46 г / моль$ .
Знаходимо масу етанолу: $m = n \cdot M = 0, 1 \cdot 46 = 4, 6 г$ .

Відповідь:

Маса етанолу дорівнює $4, 6 г$ .

Завдання 260

Згоряння метанолу

Обчислити об'єм кисню, необхідний для повного згоряння випарів метанолу об'ємом $3 л$ . Знайти об'єм вуглекислого газу, що утвориться при цьому.

Розв’язання

Запишемо рівняння реакції горіння метанолу: $2 C H_{3} O H + 3 O_{2} \to 2 C O_{2} + 4 H_{2} O$ . Згідно з законом Авогадро, об'єми газів відносяться як коефіцієнти при них.
Знайдемо відношення об'ємів: на $2 л$ метанолу потрібно $3 л$ кисню і утворюється $2 л$ вуглекислого газу.
Обчислимо необхідний об'єм кисню для $3 л$ метанолу: $V (O_{2}) = V (C H_{3} O H) \cdot \frac{3}{2} = 3 л \cdot 1, 5 = 4, 5 л$ .
Обчислимо об'єм вуглекислого газу: $V (C O_{2}) = V (C H_{3} O H) \cdot \frac{2}{2} = 3 л \cdot 1 = 3 л$ .

Відповідь:

Об'єм кисню — $4, 5 л$ ; об'єм вуглекислого газу — $3 л$ .

Завдання 261

Реакція з вапняною водою

Спалили метиловий спирт масою $8 г$ . Вуглекислий газ, що утворився, пропустили крізь надлишок вапняної води. Обчислити масу утвореного осаду ( $C a C O_{3}$ ).

Розв’язання

Знайдемо молярну масу метанолу ( $C H_{3} O H$ ): $M = 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 32 г / моль$ . Кількість речовини метанолу: $n (C H_{3} O H) = \frac{8 г}{32 г / моль} = 0, 25 моль$ .
За рівнянням горіння $2 C H_{3} O H + 3 O_{2} \to 2 C O_{2} + 4 H_{2} O$ , кількість молей $C O_{2}$ дорівнює кількості молей метанолу ( $n (C O_{2}) = n (C H_{3} O H)$ ). Отже, $n (C O_{2}) = 0, 25 моль$ .
За рівнянням реакції з вапняною водою $C O_{2} + C a (O H)_{2} \to C a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ , кількість молей осаду ( $C a C O_{3}$ ) дорівнює кількості молей $C O_{2}$ . Тобто $n (C a C O_{3}) = 0, 25 моль$ .
Знайдемо молярну масу карбонату кальцію ( $C a C O_{3}$ ): $M = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 г / моль$ . Масу осаду обчислимо: $m = n \cdot M = 0, 25 моль \cdot 100 г / моль = 25 г$ .

Відповідь:

Маса утвореного осаду — $25 г$ .