Zapiszmy równania reakcji chemicznych:

1.   $\mathrm{CH}{}_2=\mathrm{CH}{}_2+\mathrm{HCl}\to \underset{\mathrm{W}}{\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}{}_2\mathrm{Cl}}$

2.   $2\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}{}_2\mathrm{Cl}+2\mathrm{Na}\to \underset{\mathrm{X}}{\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{CH}{}_3}+2\mathrm{NaCl}$

3.   $\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{CH}{}_3+\mathrm{Cl}{}_2\to \underset{\mathrm{Y}}{\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{CH}(\mathrm{Cl})-\mathrm{CH}{}_3}+\mathrm{HCl}$

4.   $\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{CH}(\mathrm{Cl})-\mathrm{CH}{}_3+\mathrm{KOH}\to \underset{\mathrm{Z}}{\mathrm{CH}{}_3-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}{}_3}+\mathrm{KCl}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

Finalny produkt ma wzór sumaryczny to: $\mathrm{C}{}_4\mathrm{H}{}_8$.

Produkt ten poddano reakcji spalania całkowitego:

$\mathrm{C}{}_4\mathrm{H}{}_8+6\mathrm{O}{}_2\to 4\mathrm{CO}{}_2+4\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

Z powyższej reakcji wynika, że do spalenia 1 mola związku potrzeba 6 moli tlenu.

 

1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość równą 22,4 dm³.

Obliczmy objętość tlenu odmierzonego w warunkach normalnych:

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}& -& 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ 6\mathrm{mol}& -& V_{\mathrm{O}{}_2}\end{array}$

$V_{O_2}=\frac{6\mathrm{mol}\cdot 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{1\mathrm{mol}}=134,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

 

Zakładając, że w powietrzu znajduje się 20% objętościowych tlenu obliczamy objętość powietrza potrzebnego do przeprowadzenia reakcji:

$\begin{array}{ccc}134,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3& -& 20\%\\ V_{\text{powietrza}}& -& 100\%\end{array}$ 

$V_{\text{powietrza}}=\frac{134,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 100\%}{20\%}=672\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

 

Odpowiedź: Do przeprowadzenia reakcji potrzeba 672 dm³ powietrza.

 

---

Wyjaśnienie:

Reguła Markownikowa, zgodnie z którą atom chloru powinien przyłączyć się do atomu węgla o wyższej rzędowości, dotyczy wyłącznie reakcji addycji cząsteczek heteroatomowych do wiązania wielokrotnego. W przypadku substytucji (reakcja 3.) nie ma ona zastosowania i atom chloru może przyłączyć się do dowolnego atomu węgla, również tego o niższej rzędowości, teoretycznie w większej ilości powinien powstać 2-chlorobutan. Następnie reakcja eliminacji przebiega natomiast zgodnie z regułą Zajcewa i dlatego z 2-chlorobutanu  powstanie but-2-en, tak aby powstał bardziej "rozgałęziony" alken.