Question

Смесь циклопропана и циклобутана общей массой 3г пропустили через 16,2 25% раствора бромоводорода.Для нейтрализации водного раствора,оставшегося после реакции, потребовалось 2г 14% раствора гидроксида калия.Вычислите обьемные доли газов в исходной смеси.

Answer 1

Дано:                                              

m(смеси)=3г                                

m(р-ра HBr)=16,2г  

w=25%

m(р-ра KOH)=2г

w=14%

Найти: фи газов

Решение:

Согласно условию, с бромоводородом будет реагировать только циклопропан с разрывом цикла:

х=0,045 моль       0,045 моль

Циклопропан  +    HBr       →        CH3-CH2-CH2Br   (1УХР)

1 моль                   1 моль

Так же бромоводород реагирует с раствором щелочи:

0,005 моль  х=0,005 моль

KOH   +          HBr  →     KBr+   H2O       (2УХР)

1 моль         1 моль

Делаем подсчеты, находим химическое количество бромоводорода:

m( HBr)= 16,2×0,25- 4,05г

n(HBr)=4,05\81=0,05 моль

Теперь делаем подсчеты для щелочи:

m(KOH)=2×0,14=0,28г

n(KOH)=0.28\56=0,005 моль

Тогда, оставшегося бромоводорода: 0,05-0,005=0,045 моль ( именно такое оставшееся количество прореагирует с циклопропаном)

Теперь, масса циклопропана равна 42×0,045= 1,89г( моли 0,045)

Тогда циклобутана 3-1.89=1,11 г( моли  0,01982)

n(сумма)= 0,045+0,01982=0,06482

φ(циклопропана)= 0,045\ 0,06482= 69,4

φ(циклобутана)= 0,01982\0,06482=30,6

Ответ: φ(циклопропана)= 0,045\ 0,06482= 69,4

          φ(циклобутана)= 0,01982\0,06482=30,6

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо определить, какие реакции произошли между компонентами смеси и растворами бромоводорода и гидроксида калия, а затем использовать законы сохранения массы и состава.

Сначала давайте рассмотрим реакции:

1. Смесь циклопропана и циклобутана реагирует с бромоводородом: C3H6 + HBr → C3H7Br C4H8 + 2HBr → C4H9Br

2. Оставшийся бромистоводород реагирует с гидроксидом калия: HBr + KOH → KBr + H2O

Из уравнений реакций видно, что один моль бромоводорода (HBr) реагирует с одним мольцем циклопропана (C3H6) или двумя мольцами циклобутана (C4H8).

Теперь определим количество молей бромоводорода и гидроксида калия, использованных в реакции:

1. Моль HBr, используемых для нейтрализации остатка: Масса 2 г раствора гидроксида калия: 2 г * 0.14 = 0.28 г KOH Моль KOH: 0.28 г / 56.11 г/моль = 0.00499 моль KOH Следовательно, такое же количество моль HBr было использовано, и это составляет 0.00499 моль HBr.

2. Моль HBr, использованных для нейтрализации смеси циклопропана и циклобутана: Масса 16.2 г 25% раствора HBr: 16.2 г * 0.25 = 4.05 г HBr Моль HBr: 4.05 г / 80.91 г/моль = 0.04999 моль HBr

Таким образом, всего было использовано 0.04999 моль HBr, и это включает как HBr, реагировавший с смесью газов, так и HBr, реагировавший с KOH.

Теперь определим количество молей циклопропана и циклобутана в исходной смеси:

• Пусть x моль циклопропана (C3H6) было в смеси.
• Тогда (0.04999 - x) моль HBr реагировал с циклобутаном (C4H8), потому что на один моль циклобутана требуется два мольца HBr.

Теперь используем закон сохранения массы и состава для определения массы каждого компонента:

1. Масса циклопропана (C3H6): Масса C3H6 = x моль * молярная масса C3H6 = x моль * 42.08 г/моль

2. Масса циклобутана (C4H8): Масса C4H8 = (0.04999 - x) моль * молярная масса C4H8 = (0.04999 - x) моль * 56.11 г/моль

Теперь у нас есть два уравнения:

1. Масса циклопропана: x * 42.08 г/моль
2. Масса циклобутана: (0.04999 - x) * 56.11 г/моль

Сумма масс циклопропана и циклобутана равна общей массе смеси (3 г):

x * 42.08 г/моль + (0.04999 - x) * 56.11 г/моль = 3 г

Теперь решим это уравнение относительно x, моль циклопропана:

42.08x + 56.11(0.04999 - x) = 3

42.08x + 2.8038889 - 56.11x = 3

-14.03x = 0.1961111

x = 0.1961111 / 14.03

x ≈ 0.014

Таким образом, моль циклопропана в исходной смеси составляет примерно 0.014 моль. Моль циклобутана будет равна (0.04999 - 0.014) моль, что равно приблизительно 0.03699 моль.

Теперь мы можем рассчитать объемные доли газов в исходной смеси. Для этого нужно знать условия (температура и давление), при которых проводилась реакция, и использовать закон Бойля-Мариотта, который описывает зависимость между объемом газа, его количеством (в молях) и давлением. Если у вас есть эти данные, то вы сможете рассчитать объемные доли газов в исходной смеси.