Question

Нужно решить задачи: 1. В результате взаимодействия натрия, взятого в избытке, из 46 г трехатомного спирта образовалось 0,75 моль водорода. Выведите формулу спирта. 2. Во время сжигания 1 моль спирта образовалось 2 моль углекислого газа. Какой спирт был взят? Имеет ли задача единое решение? Ответ аргументируйте.​

Answer 1

1. дано

m(CnH2n+2O3)=46 г,
n(H2)=0,75 моль
CnH2n+2O3-?

решение

2СnН2n+2О3 + 6Na -> 2СnН2n-1О3Na3 + 3Н2↑
n(CnH2n+2O3):n(H2)=2:3, поэтому
n(CnH2n+2O3)=2•n(H2):3=2•0,75 моль:3=0,5 моль
M(CnH2n+2O3)=m(CnH2n+2O3):n(CnH2n+2O3)=46 г : 0,5 моль=92 г/моль
Mr(CnH2n+2O3)=92
Мr(СnH2n+2O3)=n•Ar(С)+(2n+2)•Ar(H)+3•Ar(O)=12n+2n+2+3•16=14n+50
14n+50=92; n=(92-50):14=42:14=3
Ответ: формула спирта С3Н8О3, или C3H5(ОH)3

2. Дано:
n(CхHуOz)=1 моль,
n(СО2)=2 моль
Найти: х-?

Решение

n(CхHуOz):n(СО2)=1:2
Составляем уравнение реакции в общем виде:
1 моль 2 моль
СxНyОz + (x/2+y/4+z/2)O2 -> xСO2 + (y/2)Н2O
1 моль x моль
По уравнению реакции n(CхHуOz):n(СО2)=1:х, поэтому х=2
При х=2, получим формулы двух насыщенных спиртов: С2H6O, или С2H5OН и С2H6O2, или С2H4(OН)2.

Ответ: С2Н5ОН и C2H4(ОH)2

Имеет ли задача единственное решение? Нет

Ответ аргументируйте. Для уточнения истинной формулы спирта недостаточно исходных данных

Answer 2

Давайте рассмотрим каждую задачу поочередно.

1. Формула спирта

У нас есть 46 г трехатомного спирта, и при взаимодействии с избытком натрия образовалось 0,75 моль водорода.

Сначала найдем количество молей натрия в реакции:

\[ \text{Моль натрия} = \frac{\text{Масса натрия}}{\text{Молярная масса натрия}} \]

Молярная масса натрия (Na) составляет приблизительно 23 г/моль.

\[ \text{Моль натрия} = \frac{\text{Масса натрия}}{23 \, \text{г/моль}} \]

Поскольку натрий взят в избытке, он полностью реагирует со спиртом, и образуется водород:

\[ 2 \, \text{моль натрия} + \text{Трехатомный спирт} \rightarrow 2 \, \text{моль водорода} + \text{Спирт} \]

С учетом того, что образовалось 0,75 моль водорода, мы можем сказать, что половина этого объема (0,375 моль) соответствует трехатомному спирту.

Теперь найдем массу трехатомного спирта:

\[ \text{Масса спирта} = \text{Моль спирта} \times \text{Молярная масса спирта} \]

Молярная масса трехатомного спирта (C3H8O) составляет приблизительно 60 г/моль.

\[ \text{Масса спирта} = 0,375 \, \text{моль} \times 60 \, \text{г/моль} \]

Решив этот пример, вы получите массу спирта. Затем вы можете использовать массу спирта для определения его формулы.

2. Вид спирта

Мы знаем, что при сжигании 1 моль спирта образуется 2 моли углекислого газа. Это можно представить уравнением реакции сгорания:

\[ \text{Спирт} + \frac{9}{2} \, \text{О}_2 \rightarrow 3 \, \text{СО}_2 + 4 \, \text{Н}_2\text{О} \]

Так как образуется 2 моль \( \text{CO}_2 \) на каждую моль спирта, то 1 моль спирта превращается в \( \frac{2}{3} \) моль \( \text{CO}_2 \). Следовательно, если образуется 2 моля \( \text{CO}_2 \), это означает, что взят спирт с 3 углеродами.

Таким образом, спирт с 3 углеродами (\( \text{C}_3\text{H}_n\)) согласуется с условиями задачи.

Заключение

Таким образом, задачи имеют единое решение. Вероятно, это будет спирт с 3 углеродами, такой как пропанол (\( \text{C}_3\text{H}_8\)). Однако, чтобы быть уверенным, нужно провести подробные расчеты, как описано выше.