Question

ХИМИКИ, НУЖНА ПОМОЩЬ! 1.Смесь фенола и анилина полностью прореагировала с 480 г бромной волы с массовой долей брома 3%. На нейтрализацию продуктов реакции потребовалось 36,4 см3 раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 10% и плотностью 1,2 г/см3. Определите массовые доли веществ в исходной смеси.2.Имеется смесь алкена и алкина, причем в молекуле алкина число атомов углерода на 2 больше, чем в молекуле алкена. На полное сжигание смеси потребовался кислород массой 73.6 г, при этом также образовалась вода массой 25.2 г. Найти максимально возможное значение суммы молярных масс углеводородов, удовлетворяющих условию задачи.

Answer 1

Привет! Сейчас решим

И анилин и фенол реагируют с бромом.                                                          C6H5OH + 3Br2 = C6H2OHBr3 + 3HBr

C6H5NH2 + 3Br2 = C6H3NH2Br2 + 3HBr

На данном этапе не возможно рассчитать массовые доли веществ в смеси, но можно вычислить количество бромоводородной кислоты, которую будут нейтрализовывать гидроксидом натрия.

Как видно из уравнений реакций, в обоих случаях из 3-х моль брома получается 3 моль бромоводородной кислоты. m(Br2) = 480*0,03 = 14,4 г. n(Br2) = 14,4:160 = 0,09 моль. Значит, и n(HBr) = 0,09 моль

Теперь рассчитаем массу гидроксида. m(р-ра) = 36,4*1,2 = 43,68 г. m(NaOH) = 43,68*0,1 = 4,368 г. Гидроксид будет реагировать не только с бромоводородом, но и с 2,4,6-трибромфенолом. Вычислим, сколько гидроксида ушло на реакцию с HBr.

HBr + NaOH = NaBr + H2O

Для 0,09 моль HBr требуется 0,09 моль NaOH (по уравнению реакции). m(NaOH) = 40*0,09 = 3,6 г. Значит, m(NaOH) = 4,368-3,6 = 0,768 г гидроксида прореагировало с 2,4,6-трибромфенолом.

C6H2OHBr3 + NaOH = H2O + C6H2ONaBr3 (трибромфенолят натрия)

Одна моль гидроксида реагирует с одной моль 2,4,6-трибромфенола. n(NaOH) = 0,768:40 = 0,0192 моль. Теперь можем рассчитать массу фенола.

C6H5OH + 3Br2 = C6H2OHBr3 + 3HBr. 1 моль 2,4,6-трибромфенола получается из одной моль фенола. Следовательно, n(C6H5OH) = 0,0192 моль. m(C6H5OH) = 0,0192*94 = 1,8048 г.

Узнаем, сколько брома ушло на реакцию с фенолом, воспользовавшись предыдущим уравнением. Для 1 моль фенола требуется 3 моль брома. Отсюда следует, что n(Br2) = 0,0192*3 = 0,0576 моль. m(Br2) = 0,0572*160 = 9,216 г. Делаем заключение, m(Br2) = 14,4-9.216 = 5,184 г прореагировало с анилином.

C6H5NH2 + 3Br2 = C6H3NH2Br2 + 3HBr. Для моль анилина - три моль брома. n(Br2) = 5,184:160 = 0,0324 моль. n(C6H5NH2) = 0,0324:3 = 0,0108 моль. m(C6H5NH2) = 0,0108*93 = 1,0044 г.

m(смесь) = 1,044+1,8048 = 2,8488 г

w(C6H5OH) = 1,8048:2,8488= 0,6335 или 63,35%

w(C6H5NH2) = 1,044:2,8488 = 0,3665 или 36,65%

2. Для реакции потребовалось 73,6 г кислорода. В воду превратилось m(O2) = 25,2*16:18 = 22,4 г. Значит, в реакции с углеродом участвовало m(O2) = 73,6-22,4 = 51,2 г. Отсюда следует, что n(O2) = 51,2:32 = 1,6 моль. Количество воды n(H2O) = 25,2:18 = 1,4, количество атомов (H) = 2,8 моль. Требуется найти алкен и алкин, при смешении которых можно получить соотношение атомов углерода и водорода, как 1,6:2,8 или менее. В противном случае, либо будем получать слишком много воды, либо будет требоваться слишком много кислорода. Смотрим в гомологический ряд и находим углеводороды с наибольшими молярными массами, которые будут давать соотношения 1,6:2,8 (или 1:1,75). Самые тяжелые кандидаты, удовлетворяющие условиям, - пропен и пентин.

M(C3H6) = 12*3 + 1*6 = 42 г/моль

M(C5H8) = 12*5 + 1*8 = 68 г/моль

Ответ: 42+68 = 110

Готово! Есть вопросы? Напиши и я отвечу

Answer 2

Давайте решим каждую из задач по порядку.

Задача 1:

1. Бромация фенола и анилина:

   $\text{C}_6\text{H}_5\text{OH} + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{Br} + \text{HBr}$ $\text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NBr}_2 + \text{HBr}$

   Исходя из баланса химических уравнений, 1 моль фенола и 1 моль анилина образуют по 1 молекуле бромфенола и броманилина соответственно. Масса 480 г содержит 3% брома, что означает, что масса брома равна $0.03 \times 480$ г.

   Таким образом, масса бромфенола и броманилина равна $0.03 \times 480 / 2$ г.

2. Раствор гидроксида натрия:

   Масса щелочи в 1 литре раствора равна $0.1 \times 1000$ г.

   Таким образом, масса гидроксида натрия в 36.4 мл раствора равна $0.1 \times 36.4$ г.

3. Массовые доли веществ в исходной смеси:

   Массовая доля фенола: $\frac{\text{масса фенола}}{\text{масса фенола} + \text{масса бромфенола}} \times 100$

   Массовая доля анилина: $\frac{\text{масса анилина}}{\text{масса анилина} + \text{масса броманилина}} \times 100$

   Массовая доля фенола и анилина в смеси может быть найдена аналогичным образом.

Задача 2:

Пусть моль $n$ - количество молекул алкена, тогда моль алкина $n + 1$.

1. Составление уравнений реакций полного сгорания:

   $C_nH_{2n} + \frac{3n}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O$ $C_{n+1}H_{2n+2} + \frac{3(n+1)}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + nH_2O$

2. Массы веществ:

   Масса $O_2$ равна 73.6 г. Масса образовавшейся воды равна 25.2 г.

   Составим систему уравнений по балансу масс:

   $3n = 73.6$ $2n + 2(n+1) = 25.2$

   Решив эту систему, найдем значение $n$.

3. Максимально возможное значение суммы молярных масс углеводородов:

   Сумма молярных масс углеводородов равна $n \cdot \text{молярная масса алкена} + (n + 1) \cdot \text{молярная масса алкина}$.

   Подставим найденное значение $n$ и рассчитаем сумму молярных масс.

В результате этих шагов вы сможете найти массовые доли веществ в исходной смеси (задача 1) и максимально возможное значение суммы молярных масс углеводородов (задача 2).