ENTLab
РусскийҚАЗ
← Все темы: Химия

Химия · теория к ЕНТ

Углеводороды: классы и реакции

Углеводороды — основа органической химии: по их формулам и реакциям решают задачи на гидрирование смесей, получение газов и выход продукта.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 05 Химия вокруг нас

Пункт спецификации НЦТ: 13 Углеводороды

По нашей оценке, в варианте в среднем 3 задания по этой теме из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

  • Определять класс углеводорода по общей формуле и строению молекулы
  • Составлять уравнения реакций замещения, присоединения и горения углеводородов
  • Различать предельные и непредельные углеводороды по качественным реакциям
  • Решать расчётные задачи на смеси газов, избыток реагента и выход продукта

Кратко о главном

  • Общие формулы. Алканы \mathrm{C_nH_{2n+2}}; алкены (n \ge 2) и циклоалканы (n \ge 3) \mathrm{C_nH_{2n}}; алкины (n \ge 2) и алкадиены (n \ge 3) \mathrm{C_nH_{2n-2}}; арены ряда бензола \mathrm{C_nH_{2n-6}} (n \ge 6).
  • Алканы. Связи одинарные, поэтому типично замещение на свету: \mathrm{CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl}. Водород не присоединяют.
  • Присоединение. Идёт по кратной связи: при полном гидрировании 1 моль алкена берёт 1 моль \mathrm{H_2}, алкина — 2 моль: \mathrm{C_2H_2 + 2H_2 \rightarrow C_2H_6} (\mathrm{Ni}, t).
  • Правило Марковникова. У несимметричного алкена водород из \mathrm{HX} обычно идёт к атому углерода двойной связи, где больше водорода: из пропена и \mathrm{HCl} — 2-хлорпропан.
  • Качественные реакции. Бромную воду и раствор \mathrm{KMnO_4} обесцвечивают алкены и алкины; алканы и бензол в обычных условиях — нет.

Задание с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

Объём ацетилена (л, н. у.), полученного действием воды на 16 г карбида кальция \mathrm{CaC_2}, если выход продукта составил 80 %
  • A)5{,}6
  • B)7{,}0
  • C)4{,}48
  • D)8{,}96
Ответ и разбор

Верный ответ: C

\mathrm{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2}. M(\mathrm{CaC_2}) = 40 + 2 \cdot 12 = 64 г/моль, n(\mathrm{CaC_2}) = \frac{16}{64} = 0{,}25 моль. По уравнению теоретически n(\mathrm{C_2H_2}) = 0{,}25 моль. Теоретический объём: 0{,}25 \cdot 22{,}4 = 5{,}6 л; практический: 5{,}6 \cdot 0{,}8 = 4{,}48 л — вариант C. Вариант A (5{,}6) — выход не учтён. Вариант B: \frac{5{,}6}{0{,}8} = 7{,}0 — на выход разделили вместо умножения. Вариант D: 0{,}5 \cdot 22{,}4 \cdot 0{,}8 = 8{,}96 — решено, что из 1 моль \mathrm{CaC_2} получается 2 моль ацетилена (по числу атомов углерода).

Типичные ошибки

  • Считать, что в смеси этана с ацетиленом водород присоединяют оба газа. Алкан водород не присоединяет — весь \mathrm{H_2} уходит на непредельный компонент.
  • Брать для алкина соотношение с водородом 1 : 1, как для алкена. Для полного гидрирования тройной связи нужно 2 моль \mathrm{H_2} на 1 моль алкина.
  • Считать по реагенту в избытке или складывать n обоих реагентов. Раздели n каждого на его коэффициент в уравнении: реагент, у которого частное меньше, взят в недостатке — по нему и считай.
  • Путать, когда умножать на выход, а когда делить. Практическую массу получают умножением теоретической на долю выхода (например, 0{,}8); чтобы по практической найти теоретическую, раздели её на долю выхода.

Вопросы по теме

Чем реакции алканов отличаются от реакций алкенов и алкинов?
В алканах все связи одинарные, поэтому для них типичны реакции замещения, например хлорирование метана на свету, а также горение. В алкенах и алкинах есть кратная связь, и главными становятся реакции присоединения водорода, галогенов, галогеноводородов, воды. Поэтому непредельные углеводороды обесцвечивают бромную воду, а алканы — нет.
Как найти объём водорода на полное гидрирование смеси газов?
Сначала определи, какие компоненты смеси непредельные: водород присоединяют они. Затем по уравнениям найди объём \mathrm{H_2} для каждого: на алкен — столько же, сколько алкена, на алкин и алкадиен — вдвое больше. При одинаковых условиях объёмы газов относятся как коэффициенты, поэтому переводить литры в моли не обязательно. Алканы в смеси водород не расходуют.
Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.