ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 38.5: Получение и применение аренов
Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.
Кирилл Панов, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Определить структуру исходного углеводорода, если при его нагревании с катализатором образуется 55 л паров бензола и 220 л водорода.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для решения задачи необходимо проанализировать объёмные соотношения продуктов реакции и составить уравнение процесса. Поскольку все вещества находятся в газообразном состоянии (или парах), согласно закону Авогадро, отношение объёмов газов равно отношению их молей.
Шаг 1. Анализ объёмных отношений
По условию задачи при нагревании исходного углеводорода образуются:
- пары бензола (C6H6) — 55 л;
- водород (H2) — 220 л.
Найдём мольное соотношение продуктов:
V(H2)/V(C6H6)=220/55=4Это означает, что на каждую молекулу бензола приходится 4 молекулы водорода. Следовательно, коэффициент перед водородом в уравнении реакции равен 4, а перед бензолом — 1.
Шаг 2. Составление уравнения реакции
Реакция образования ароматических углеводородов из алканов или циклоалканов называется дегидрированием или ароматизацией. Обозначим исходный углеводород как X. Уравнение имеет вид:
Xt°,кат. C6H6+4H2Согласно закону сохранения массы, количество атомов каждого элемента до и после реакции должно быть одинаковым.
Шаг 3. Определение формулы исходного вещества
Подсчитаем общее число атомов углерода и водорода в продуктах реакции:
- Углерод (C): В 1 моль C6H6 содержится 6 атомов C. В 4 моль H2 углерода нет. Итого: 6 атомов C.
- Водород (H): В 1 моль C6H6 содержится 6 атомов H. В 4 моль H2 содержится 4×2=8 атомов H. Итого: 6+8=14 атомов H.
Таким образом, формула исходного углеводорода X соответствует составу C6H14.
Шаг 4. Определение структуры углеводорода
Формула C6H14 отвечает предельному углеводороду класса алканов (общая формула CnH2n+2, где n=6).
Однако для того чтобы алкан превратился в бензол (C6H6) с выделением 4 молекул водорода, его углеродный скелет должен уже иметь структуру, способную к образованию шестичленного цикла. При дегидрировании гексана образуется бензол только если исходным веществом является циклогексан (C6H12)? Нет, давайте проверим баланс для циклогексана:
C6H12→C6H6+3H2Здесь выделяется 3 моля водорода, а по задаче нужно 4. Значит, исходное вещество содержит больше водорода, чем циклогексан.
Рассмотрим процесс ароматизации н-гексана (CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3). Реакция протекает в две стадии: сначала происходит дегидроциклизация (образование циклогексана с выделением H2), затем дегидрирование циклогексана до бензола (выделение ещё 3H2). Суммарно:
C6H14→C6H6+4H2Баланс сходится идеально. Исходным веществом является гексан . Так как изомеры гексана (например, 2-метилпентан) не могут дать бензол без разрыва углеродной цепи (что требует более жестких условий крекинга, а не просто каталитического дегидрирования/ароматизации), то речь идёт о нормальном строении.
Структурная формула гексана:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3Исходный углеводород — гексан (C6H14).
Структура: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Задача решается через закон объемных отношений газов. Соотношение V(H2): V(C6H6) = 4:1 указывает на стехиометрию реакции C6H14 -> C6H6 + 4H2. Это классическая реакция ароматизации н-гексана.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 38.5 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 38.5?
Краткий ответ: Исходный углеводород — гексан (C_6H_14). Структура: CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 38. Получение и применение аренов.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.