Question

К 16,6 г смеси этилового и пропилового спиртов добавили избыток натрия. выделившийся при этом водород смешали с 4,48 л аргона(н.у.) и получили смесь с плотностью по воздуху 0,818. вычислите массовые доли спиртов в исходной смеси.

Answer 1

2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
2C3H7OH + 2Na = 2C3H7ONa + H2
Вычислим молярную массу смеси аргона и водорода:
M(смеси) = D(воздух) * M(воздух) = 29*0,818 = 23,722 г/моль
Дальше есть формула вычисления молярной массы смеси. Ее используем, чтобы найти объем водорода
M(смеси) = M1*V1 + M2*V2/V1 + V2 = M(H2)*V(H2) + M(Ar)*V(Ar)/V(H2)+V(Ar). Пусть V(H2) =x
23,722 = 2x + 40*4,48/(x + 4,48)
23722x + 106274,56 = 2000x + 179200
21722x = 729,25
x = 3,36л
n(H2) = V/Vm = 3,36/22,4 = 0,15 моль
0,15 моль - всего, на всю смесь спиртов
теперь система уравнений
пусть х - количество водорода для этанола, тогда (по коэффициентам) 2х - количество этанола, а его масса = M *n = 46 * 2x = 92x. Пусть y - количество водорода для пропанола. Тогда (по коэффициентам) его количество = 2y , а масса = M *n = 60*2y = 120y
и сама система
x + y = 0,15
92x + 120y = 16,6
Подстановка:
x = 0,15-y
92(0,15-y) + 120y = 16,6
13,8 - 92y + 129y = 16,6
y = 0,1
n(C3H7OH) = 2y => 2*0,1 = 0,2 моль
m(C3H7OH) = n*M = 0,2 * 60 = 12 г
w(C3H7OH) = m(C3H7OH)/m(смеси) = 12/16,6 = 0,72 или 72%
w(C2H5OH) = 100%-72% = 28%

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие шаги:

1. Найдем массу водорода, выделившегося при реакции натрия с смесью спиртов. Для этого воспользуемся законом Дальтона: сумма парциальных давлений компонентов газовой смеси равна полному давлению смеси. При этом парциальное давление водорода будет равно давлению аргона, так как водород и аргон не реагируют между собой.

Давление аргона можно перевести в массу, используя уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

В данной задаче известны объем аргона (4,48 л) и его давление (н.у. - нормальные условия, при которых давление равно 1 атмосфере), а также известно, что парциальное давление водорода равно давлению аргона.

2. Найдем массу исходной смеси этилового и пропилового спиртов. Для этого воспользуемся плотностью смеси по воздуху. Плотность по воздуху означает, что она выражена относительно плотности воздуха при тех же условиях. Таким образом, плотность смеси по воздуху будет равна отношению массы смеси к ее объему.

3. Найдем массовые доли этилового и пропилового спиртов в исходной смеси. Для этого воспользуемся массой исходной смеси и массами этилового и пропилового спиртов.

Давайте рассчитаем каждый из этих шагов подробнее.