Sprawdź się - Reakcje spalania alkoholi - zpe.gov.pl

1

Pokaż ćwiczenia:

1

Ćwiczenie 1

Zaznacz równania reakcji chemicznej które mają odpowiednio dobraną stechiometrię.

R1Gc0mIiwbZY1

11

Ćwiczenie 2

Połącz nazwę spalania z charakterystyką węglowego produktu, który powstaje w wyniku jego reakcji.

RSha8LWdW197c

Produktami reakcji spalania całkowitego są tlenek węgla $(IV)$ i woda. Produktami reakcji półspalania są tlenek węgla $(II)$ i woda. Produktami spalania niecałkowitego są sadza i woda.

Jest gazem o gęstości wynoszącej $1,96 \frac{g}{{cm}^{3}}$ w warunkach normalnych.

$1$ mol każdego gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość $22,4 {dm}^{3}$ , dlatego przy tej objętości masa gazu jest równa jego masie molowej.

d = \frac{M}{V} = \frac{M}{22,4} = 1,96 \frac{g}{{dm}^{3}}

M = d \cdot V = 1,96 \cdot 22,4 = 43,9 \frac{g}{mol}

Masa molowa tlenku węgla $(IV)$ wynosi $44 \frac{g}{mol}$ .

Jest silnie toksycznym bezbarwnym i bezwonnych gazem – tlenek węgla $(II)$ , potocznie zwany czadem.
Jest czarnym ciałem stałym – sadza (węgiel).

1

Ćwiczenie 3

Wstaw współczynniki stechiometryczne w równaniach reakcji spalania trioli.

RZUqBN0SDCT4n

a) 1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

C_{n} H_{2 n + 2} O_{3} + (

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

) O_{2} \to

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

{CO}_{2} + (

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

) H_{2} O

b) 1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

C_{n} H_{2 n + 2} O_{3} + (

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

) O_{2} \to

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

CO + (

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

) H_{2} O

c) 1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

C_{n} H_{2 n + 2} O_{3} + (

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

) O_{2} \to

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

C + (

1. 2n, 2. 2n+2, 3. 3, 4. n+2, 5. n-1, 6. 2, 7. n, 8. 2n, 9. n-2, 10. 4, 11. 1, 12. n-2, 13. n+1, 14. 2n+3, 15. 2n+2, 16. n-1, 17. 3n-2, 18. 1, 19. 2, 20. 2n-1, 21. 2

) H_{2} O

$2$ , $6$ , $7$ , $8$ , $2$ , $2$ , $4$ , $3$ , $8$ , $6$

A. ............ $C_{3} H_{8} O_{3} +$ ............ $O_{2} \to$ ............ ${CO}_{2} +$ ............ $H_{2} O$

B. {} $C_{3} H_{8} O_{3} +$ ............ $O_{2} \to$ ............ $CO +$ ............ $H_{2} O$

C. ............ $C_{3} H_{8} O_{3} +$ {} $O_{2} \to$ ............ $C +$ ............ $H_{2} O$

2

Ćwiczenie 4

Poniżej przedstawiono 5 zapisów równań reakcji spalania. Napisz, jaki rodzaj spalania jest przedstawiony przez poszczególne zapisy równań reakcji chemicznych oraz podaj nazwę systematyczną spalanego alkoholu.

Zapoznaj się z opisem pięciu zapisów równań reakcji spalania. Napisz, jaki rodzaj spalania jest przedstawiony przez poszczególne zapisy równań reakcji chemicznych oraz podaj nazwę systematyczną spalanego alkoholu.

A.

R1bFQsZLkWZgg

Na ilustracji jest równanie reakcji: cząsteczka o wzorze dwa atomy węgla, pięć atomów wodoru i grupa O H dodać trzy cząsteczki wody daje dwie cząsteczki dwutlenku węgla dodać trzy cząsteczki wody. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RD9md26jVAJEf

B.

RoiEQCpUSW45H

Na ilustracji jest równanie reakcji: dwie cząsteczki o wzorze - trzy atomy węgla, siedem atomów wodoru i grupa O H dodać dziewięć cząsteczek tlenu daje sześć cząsteczek dwutlenku węgla i osiem cząsteczek wody. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1JRTl3fPmYmA

C.

RLaRHan0pYhRr

Na ilustracji jest równanie reakcji: dwie cząsteczki o wzorze - dwa atomy węgla, cztery atomy wodoru i dwie grupy O H dodać jedna cząsteczka tlenu daje cztery atomy węgla i sześć cząsteczek wody. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RbyA7tzekDbPg

D.

RecXXN3cYnniM

Na ilustracji jest równanie reakcji: cząsteczka o wzorze - trzy atomy węgla, siedem atomów wodoru i jedna grupa O H dodać trzy cząsteczki tlenu daje trzy atomy tlenku węgla dodać cztery cząsteczki wody. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1EA7c3AOzsKO

E.

R1eQ0SrCdj5zm

Na ilustracji jest równanie reakcji: dwie cząsteczki o wzorze - trzy atomy węgla, sześć atomów wodoru i dwie grupy O H dodać osiem cząsteczek tlenu daje sześć cząsteczek dwutlenku węgla atomy dodać osiem cząsteczek wody. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RI05HqrW0Fv1d

Produktami reakcji spalania całkowitego są tlenek węgla $(IV)$ i woda. Produktami reakcji półspalania są tlenek węgla $(II)$ i woda. Produktami spalania niecałkowitego są sadza i woda.

2

Ćwiczenie 5

Zaprojektuj doświadczenie chemiczne, którego przebieg potwierdzi hipotezę „Etanol jest substancją łatwopalną”. W tym celu wybierz niezbędne odczynniki oraz szkło i sprzęt laboratoryjny z podanych poniżej, a następnie uzupełnij opis doświadczenia, obserwacji i wniosku.

R1Yvw6trKoj79

RswM9h5uJkiEA

Obserwacje: etanol {#spala się}{nie spala się} jasnoniebieskim płomieniem Wniosek: Etanol {#jest}{nie jest} substancją łatwopalną.

21

Ćwiczenie 6

Oblicz objętość powietrza (odmierzoną w warunkach normalnych) potrzebną do spalenia całkowitego $50 {cm}^{3}$ etanolu o gęstości $0,79 \frac{g}{{cm}^{3}}$ . Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

Rz60BVKb29pvo

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1Fnhwvak89Rh

Zapisuję równanie reakcji chemicznej.

R1Fx1WeOw2Q8d

Na ilustracji jest równanie reakcji: cząsteczka o wzorze dwa atomy węgla, pięć atomów wodoru i grupa O H dodać trzy cząsteczki wody daje dwie cząsteczki dwutlenku węgla dodać trzy cząsteczki wody. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obliczam masę etanolu.

d = \frac{m}{V}

m = d \cdot V = 0,79 \cdot 50 = 39,5 g

Obliczam objętość tlenu potrzebnego do spalenia etanolu

Do spalenia $1$ mola etanolu ( $46 \frac{g}{mol}$ ) potrzeba $3$ moli tlenu, które w warunkach normalnych zajmą $3 \cdot 22, 4 {dm}^{3} = 67, 2 {dm}^{3}$ .

46 g etanolu — 67,2 {dm}^{3}

39,5 g etanolu — x

x = 57,7 {dm}^{3}

Obliczam objętość powietrza, pamiętając że tlen stanowi jego $21 %$ .

57,7 {dm}^{3} — 21 %

y — 100 %

y = 274,8 {dm}^{3}

$274,8 {dm}^{3}$

31

Ćwiczenie 7

Wyznacz wzór sumaryczny alkoholu monohydroksylowego, jeśli spalając całkowicie jego $0,05$ mola, zużyto $8,4 {dm}^{3}$ tlenu w warunkach normalnych, a otrzymano $5,4 g$ wody.

Rw3Sf2y7SWHC9

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R4eB6Dnn9fQ3f

Skorzystaj ze schematycznego zapisu równania reakcji:

2 C_{n} H_{2 n + 2} O + 3 n O_{2} \to 2 n {CO}_{2} + (2 n + 2) H_{2} O

Obliczam liczbę moli zużytego tlenu.

22,4 {dm}^{3} — 1 mol

8,4 {dm}^{3} — x

x = 0,375 mola

Obliczam liczbę moli otrzymanej wody.

18 g — 1 mol

5,4 g — y

y = 0,3 mola

Obliczam liczbę moli tlenu przypadającą na $2$ mole badanego alkoholu (ponieważ w schematycznym równaniu reakcji współczynnik stechiometryczny przed alkoholem wynosi $2$ ).

0,05 mola C_{n} H_{2 n + 2} O — 0,375 mola O_{2}

2 mole C_{n} H 2_{n + 2} O — z

z = 15 moli O_{2}

Obliczam liczbę moli wody przypadającą na $2$ mole badanego alkoholu (ponieważ w schematycznym równaniu reakcji współczynnik stechiometryczny przed alkoholem wynosi $2$ ).

0,05 mola C_{n} H_{2 n + 2} O — 0,3 mola H_{2} O

2 mole C_{n} H_{2 n + 2} O — z

z = 12 moli H_{2} O

Umieszczam obliczone liczby moli jako współczynniki stechiometryczne w schematycznym równaniu reakcji.

2 C_{n} H_{2 n + 2} O + 3 n O_{2} \to 2 n {CO}_{2} + (2 n + 2) H_{2} O

2 C_{n} H_{2 n + 2} O + 15 O_{2} \to □ {CO}_{2} + 12 H_{2} O

Współczynnik stechiometryczny przed wodą w schematycznym zapisie reakcji chemicznej wynosi 3n, więc:

3 n = 15

n = 5

Ustalam wzór sumaryczny badanego alkoholu.

C_{5} H_{12} O

C_{5} H_{12} O

31

Ćwiczenie 8

W wyniku całkowitego spalenia $9 g$ pewnego alkoholu polihydroksylowego uzyskano $8,96 {dm}^{3}$ tlenku węgla $(IV)$ w warunkach normalnych oraz $9 g$ wody. Ustal wzór sumaryczny badanego alkoholu.

R1E28ivuVNhIt

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R15YQ5G4J2bEM

Zauważ, że zgodnie ze schematycznym zapisem reakcji spalania alkoholu wynika, że cała masa węgla, która znajdowała się w alkoholu, po zajściu reakcji chemicznej obecna będzie w tlenku węgla $(IV)$ . Wystarczy więc obliczyć jaka jest masa węgla zawartego w tlenku węgla $(IV)$ . W ten sam sposób należy interpretować zawartość wodoru w wodzie.

Obliczam liczbę moli powstałego tlenku węgla $(IV)$ .

22,4 {dm}^{3} — 1 mol

8,96 {dm}^{3} — x

x = 0,4 mola

Obliczam masę węgla zawartą w otrzymanej ilości tlenku węgla $(IV)$ .

1 mol — 12 g

0,4 mola — y

y = 4,8 g

Obliczam masę wodoru zawartą w otrzymanej ilości wody.

18 g — 2 g

9 g — z

z = 1 g

Wiemy, że cała masa węgla, która zawarta jest w tlenku węgla $(IV)$ przed reakcją znajdowała się w badanym alkoholu, tak samo jak cała masa wodoru, która zawarta jest w wodzie.

Badany alkohol, który ważył $9 g$ składał się z:

$4,8 g$ węgla
$1 g$ wodoru
$9 g - 4, 8 g - 1 g = 3, 2 g$ tlenu

Wyznaczam stosunek masowy atomów pierwiastków zawartych w badanym alkoholu:

m_{C} : m_{H} : m_{O} = 4,8 : 1 : 3,2

Wyznaczam stosunek molowy atomów pierwiastków zawartych w badanym alkoholu:

n_{C} : n_{H} : n_{O} = \frac{4,8}{12} : \frac{1}{1} : \frac{3.2}{16} = 0,4 : 1 : 0,2 = 4 : 10 : 2

Podaję wzór sumaryczny.

C_{4} H_{10} O_{2}

C_{4} H_{10} O_{2}