Question

При обработке смеси этанола и пропанола металлическим натрием выделилось 5.6 л водорода. При взаимодействии такого же количества смеси спиртов с бромистым водородом образовалось 58.7 г двух бромистых алкилов. Определить массу г исходной смеси

Answer 1

Ответ:

27,2 г

Объяснение:

2ROH+2Na=2RONa+H2

Найдём количество водорода и смеси спиртов

n(H2)=V/Vm=5,6/22,4=0,25 моль

n(ROH)=0,25*2=0,5 моль

ROH+HBr=RBr+H2O

n(RBr)=n(ROH)

Зная массу смеси бромидов и их количество, найдём среднюю молярную массу

Mcp(RBr)=m/n=58,7/0,5=117,4 г/моль

Найдём мольные доли этанола и пропанола (этил- и пропил- бромидов)

Mcp(RBr)=M(C2H5Br)*x+M(C3H7Br)*(1-x)

117,4=109x+123(1-x)

x=0,4

1-x=1-0,4=0,6

Средняя молярная масса смеси спиртов

Mcp(ROH)=M(C2H5OH)*x+M(C3H7OH)*(1-x)=46*0,4+60*0,6=54,4 г/моль

Масса - произведение количества на молярную массу

m(ROH)=n*M=0,5*54,4=27,2 г

Answer 2

Давайте рассмотрим оба реакционных шага по отдельности и используем их результаты для определения массы исходной смеси.

1. Взаимодействие с металлическим натрием: Этанол (C2H5OH) и пропанол (C3H7OH) могут быть преобразованы натрием (Na) в соответствующие алкены с выделением водорода (H2): C2H5OH → C2H4 + H2 C3H7OH → C3H6 + H2

Известно, что при обработке исходной смеси выделилось 5.6 л водорода. Молярный объем водорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм давления) составляет около 22.4 л/моль. Следовательно, количество молей выделенного водорода можно рассчитать следующим образом: n(H2) = V(H2) / Vm(H2) = 5.6 л / 22.4 л/моль = 0.25 моль

Так как каждый мол водорода соответствует одному молю алкоголя, в данной реакции участвовало 0.25 моль смеси спиртов.

2. Взаимодействие с бромистым водородом: Следующий шаг - взаимодействие смеси спиртов с бромистым водородом (HBr). При этом образуются бромистые алкилы: C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O (бромэтан) C3H7OH + HBr → C3H7Br + H2O (бромпропан)

Известно, что образовалось 58.7 г двух бромистых алкилов. Давайте определим количество молей этих алкилов. Для этого нам понадобятся их молярные массы:

• Молярная масса бромэтана (C2H5Br) ≈ 108 г/моль
• Молярная масса бромпропана (C3H7Br) ≈ 122 г/моль

Посчитаем количество молей каждого из бромистых алкилов: n(C2H5Br) = m(C2H5Br) / M(C2H5Br) = 58.7 г / 108 г/моль ≈ 0.543 моль n(C3H7Br) = m(C3H7Br) / M(C3H7Br) = 58.7 г / 122 г/моль ≈ 0.481 моль

Общее количество молей бромистых алкилов: 0.543 моль + 0.481 моль = 1.024 моль

Так как каждый мол бромистого алкила соответствует одному молю алкоголя в реакции, это количество молей также соответствует 1.024 молю смеси спиртов.

Теперь у нас есть два независимых способа определения количества молей смеси спиртов:

• Из количества выделенного водорода: 0.25 моль
• Из количества образованных бромистых алкилов: 1.024 моль

Поскольку эти способы должны дать одинаковые результаты, мы можем найти мольную массу смеси спиртов: Мольная масса смеси спиртов = общая масса / общее количество молей = 58.7 г / 1.024 моль ≈ 57.3 г/моль

Теперь мы можем определить массу исходной смеси, зная её количество молей и мольную массу: Масса смеси = количество молей × мольная масса = 1.024 моль × 57.3 г/моль ≈ 58.7 г

Итак, масса исходной смеси спиртов составляет приблизительно 58.7 г.