8. Литвинова «Химия в задачах для поступающих». Рассчитайте, какой объём водорода потребуется для полного гидрирования 10,08 л (н. у.) смеси алкина и бутадиена-1,3. Известно, что такой же объём алкина, который находится в смеси, в результате присоединения 6,72 л хлороводорода (н. у.) образует 16,95 г дихлорпроизводного. Определите формулы исходного алкина и дихлорпроизводного, назовите вещества.

1. Находим количество алкина по количеству HCl. При полном присоединении к алкину требуется 2 моль HCl на 1 моль алкина: алкин + 2HCl → дихлорпроизводное.

Количество HCl: \(n(\mathrm{HCl})=6.72/22.4=0.30\) моль. Значит, алкина было \(0.30/2=0.15\) моль.

2. Устанавливаем формулу алкина. Молярная масса дихлорпроизводного: \(M=16.95/0.15=113\) г/моль. Для алкина \(\mathrm{C_nH_{2n-2}}\) продукт присоединения двух молекул HCl имеет формулу \(\mathrm{C_nH_{2n}Cl_2}\). Тогда \(12n+2n+2\cdot35.5=113\), откуда \(n=3\).

Алкин — \(\mathrm{C_3H_4}\), пропин; дихлорпроизводное — \(\mathrm{C_3H_6Cl_2}\) (1,1-дихлорпропан при присоединении HCl по правилу Марковникова).

3. Находим объём бутадиена. Всего смеси \(10.08/22.4=0.45\) моль. Бутадиена: \(0.45-0.15=0.30\) моль.

4. Рассчитываем водород. На полное гидрирование 1 моль пропина нужно 2 моль H₂, и на 1 моль бутадиена-1,3 — также 2 моль H₂. Поэтому \(n(\mathrm{H_2})=2(0.15+0.30)=0.90\) моль, а \(V(\mathrm{H_2})=0.90\cdot22.4=20.16\) л (н. у.).

Ответ: 20,16 л водорода; исходный алкин — пропин, \(\mathrm{C_3H_4}\); дихлорпроизводное — 1,1-дихлорпропан, \(\mathrm{C_3H_6Cl_2}\).