ляем молярные массы реагентов:

М(А1) = 27 г/моль, М(Н2) - 2 г/моль.

Определяем, сколько молей составляет 3 г Н0:

m 3

v = = — = 1,5; v = 1,5 моль Н0.

М 2 2

Далее проводим расчет по уравнению реакции (1) или (1а), что все равно. Из уравнений (1) и (1а) видно, что 3 моль Н2 образуется при растворении 2 моль А1:

Из 2 моль А1 образуется 3 моль Н2,

из х моль — 1,5 моль

2-1,5

х = = 1; v(Al) = 1моль.

3

Вычисляем массу алюминия: m — v*M = 1-27 - 27 г (Al). Ответ. Масса растворившегося алюминия равна 27 г.

Цепочки химических превращений: 1. NaCl -> Na -» NaOH Na2C03 -» NaHC03 -> NaCl.

2. СаС12 -» CaCOg Ca(HC03)2-» СаС03 -> -> CaSiOg.

3. Al-> Al2(S04)g -> А1(ОН)3 -> А1203 -> NaA102 -> -> AlClg -> А1.

4. Cr -> CrS04 -> Cr(OH)2 -> Cr(OH)3 -> NaCr02 -> -> Na2Cr04 -» BaCr04.

5. Cr -> Cr203 -> Cr2(S04)3-> K2Cr207 K2Cr04-> -> K2Cr207 -> Cr203 -» Cr.

6. FeS2 -> Fe203 -> Fe304 -> FeO -> Fe.

7. FeS2 -> Fe203 -> FeCl3 -> Fe(OH)3 -» Fe203 -> Fe.

8. Fe203 -> Fe -> FeCl2 -> Fe(OH)2 -> Fe(OH)3.

9. CuO -> Cu(OH)2 -> Cu -» CuS04 -> CuS.

10. Zn -> ZnO -> Zn(OH)2 -> ZnS04 -> ZnCl2.

ГЛАВА VIII. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Органически химия — это химия соединений углерода (органических соединений).

Теория строения органических соединений

Основные положения:

1. Атомы в молекулах соединены между собой в определенном порядке химическими связями в соответствии с их валентностью. Углерод во всех органических соединениях четырехвалентен.

2. Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от порядка соединения атомов.

3. Атомы в молекуле взаимно влияют друг на друга.

Порядок соединения атомов в молекуле описывается структурной формулой, в которой химические связи изображаются черточками.

Классификация органических соединений

Для классификации органических соединений по типам в молекуле органического соединения выделяют углеродный скелет и функциональные группы.

Типы углеродных скелетов. Углеродные скелеты делят на. ациклические (не содержащие циклов, или алифатические) и циклические. Циклические скелеты, в свою очередь, делят па карбоцикличе-ские (содержащие, только атомы углерода) и гетероциклические (содержащие неуглеродные атомы).

В углеродных скелетах атомы углерода классифицируют по числу связанных с ними других атомов углерода. Если данный атом углерода связан с одним атомом углерода, то его называют первичным, с двумя — вторичным, тремя — третичным и четырьмя — четвертичным.

Соединения, содержащие только одинарные связи углерод — углерод, называют насыщенными, соединения с кратными углерод — углеродными связями называют ненасыщенными. Соединения, в которых атомы углерода связаны только с атомами водорода, называют углеводородами.

Функциональные группы определяют многие химические и физические свойства органических соединений и позволяют классифицировать их по классам. Важнейшие группы приведены в табл. 15.1.

6. -N02 Нитрогруппа Нитросоединения

7. -NH2 Аминогруппы Амины

Гомологи — это соединения, принадлежащие одному классу и отличающиеся друг от друга по составу на несколько групп СН2. Совокупность всех гомологов образует гомологический ряд.

Изомерия органических соединений

Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение молекул.

Все изомеры делят на два больших класса — структурные изомеры и пространственные изомеры.

ИЗОМЕРИЯ

Структурная.

Изомерия углеродного скелета. Изомерия положения функциональной группы или кратной связи.

Межклассовая изомерия. Пространственная.

Цис-транс-изомерия. Оптическая изомерия. Структурными называют изомеры с разным порядком соединения атомов.

Пространственные изомеры отличаются взаимным расположением атомов в пространстве при одинаковом порядке их соединения.

Среди структурных изомеров выделяют три группы:

1) соединения, отличающиеся строением уг-

леродных скелетов:

r*TJ ПТЛ" г»тт

Otlg L/Jtl L/Jtlg

сн

2-метилпропан (изобутан)

CHg—СН2—СН2—СН3, бутан

2) соединения, отличающиеся положением

заместителя или кратной связи в молекуле:

СНд—СН=СН—СНд бутен-2

СН3—СН2—СН=СН2, бутен-1

3) соединения, относящиеся к различным

классам органических соединений.

Пространственные изомеры (стереоизоме-ры) можно разделить на два типа: цис-транс-изомеры и оптические изомеры.

Цис-транс-изомерия характерна для соединений, содержащих двойную связь или цикл. В таких молекулах заместители у различных атомов углерода могут оказаться по одну сторону (цис-) или. по разные стороны (транс-) от некоторой выбранной плоскости:

HgC^ ^ Н

н сн.

транс-бутен.-2

НдС СНд

^с=а н н

цг/с-бутен-2.

Цис-транс-кзоыеры отличаются своими физическими и химическими свойствами.

Оптическая изомерия характерна для молекул, которые не совпадают со своим зеркальным изображением. Таким свойством обладают молекулы, имеющие асимметрический центр — атом углерод