Дано: 3-этилгептан.
1) Написать структурную формулу.
2) Написать уравнение реакции горения.
3) Написать уравнение реакции монохлорирования и дать название продукту. Указать условие протекания реакции.
4) Написать уравнение реакции нитрирования данного алкана и дать название продукту. Указать условие протекания реакции.
5) Написать уравнение реакции пиролиза данного алкана. Указать условие протекания реакции.
6) Вычислить, какой объём углекислого газа (н. у.) выделится при сгорании 100 г данного алкана.

Дано: 3-этилгептан

Молекулярная формула:
3-этилгептан содержит 9 атомов углерода → C₉H₂₀

1) Структурная формула

Главная цепь — гептан (7 C), в 3-м положении этильная группа (–CH₂–CH₃):

CH₃–CH₂–CH(–CH₂–CH₃)–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃

Или более развернуто:

        CH2–CH3
           |
CH3–CH2–CH–CH2–CH2–CH2–CH3

2) Уравнение реакции горения

Полное сгорание алкана:

C₉H₂₀ + O₂ → CO₂ + H₂O

Балансировка:

C₉H₂₀ + 14O₂ → 9CO₂ + 10H₂O

3) Реакция монохлорирования

Это реакция радикального замещения:

C₉H₂₀ + Cl₂ → C₉H₁₉Cl + HCl

Наиболее вероятный продукт (замещение у третичного атома углерода в положении 3):

3-хлор-3-этилгептан

Условия реакции:

• УФ-облучение (hν)

• Радикальный механизм

• Безводная среда

4) Реакция нитрирования (реакция Коновалова)

C₉H₂₀ + HNO₃ → C₉H₁₉NO₂ + H₂O

Основной продукт:

3-нитро-3-этилгептан (смесь изомеров возможна)

Условия реакции:

• Разбавленная азотная кислота

• Температура около 140–150 °C

• Нагревание в герметичной системе

5) Пиролиз (термическое разложение)

При нагревании без доступа воздуха происходит расщепление:

Один из возможных вариантов:

C₉H₂₀ → C₂H₄ + C₇H₁₆

(образуются этен и гептан)

Условия реакции:

• Высокая температура (пиролиз, обычно 500–700 °C)

• Отсутствие кислорода

• Катализатор иногда (Al₂O₃, Cr₂O₃ в промышленности)

6) Объём CO₂ при сгорании 100 г алкана

Молярная масса C₉H₂₀:

9×12 + 20×1 = 108 + 20 = 128 г/моль

Количество вещества:

n(C₉H₂₀) = 100 / 128 = 0.78125 моль

По уравнению горения:

1 моль C₉H₂₀ → 9 моль CO₂

n(CO₂) = 0.78125 × 9 = 7.03125 моль

Объём при н.у.:

V(CO₂) = 7.03125 × 22.4 = 157.5 л

Ответ:
Объём углекислого газа ≈ 157,5 л (н.у.)