Question

Этен полученный при внутримолекулярно дегидратации 200 мл этанола(плотность 0,8 г/мл) с выходом 80%, сожгли. Определите минимальный объем 18,3 %-ого раствора гидроксида натрия(плотность 1,2 г/мл), который необходим для полного поглощения полученного при сгорании этена углекислого газа.

Answer 1

С2Н5ОН = С2Н4 + Н2О

m C2H5OH = p*V = 200*0.8 = 160 г

n C2H5OH = m/M = 160/(12*2+6+16) = 3.48 моль

Из 1 моля этанола получается 1 моль этена, следовательно

из 3,48 моля этанола получится 3,48 моль этена

Поскольку выход 80 %, то получится 3,48*0,8 = 2,784 моль

m C2H4 = 2.784*(12*2+4) = 77.952 г

С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О

Из 2,784 моля этена получится 2,784/2 = 1,392 моль СО2

СО2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

1.392 моль взаимодействует с 1,3962*2 = 2,784 моль NaOH

m NaOH = 40*2.784 = 111.36 г

m p-pa NaOH = 111.36/0.183 = 608.5 г

V p-pa = m/p = 608.5/1.2 = 507.1 мл

Поскольку по реакции горения образуется 2 мол СО2, а по реакции поглощения взаимодействует 1 моль СО2, то Объем необходимо умножить на 2

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо учитывать объем и плотность исходных веществ, а также учитывать их процентный выход и необходимость полного поглощения углекислого газа.

Для начала, определим массу этанола, который был получен при дегидратации. Масса этанола можно вычислить, умножив его объем на его плотность:

Масса этанола = объем этанола * плотность этанола = 200 мл * 0.8 г/мл = 160 г

Теперь мы знаем, что выход этанола составляет 80%, поэтому масса полученного этанола будет составлять:

Масса полученного этанола = масса этанола * выход этанола = 160 г * 0.8 = 128 г

При сгорании этанола образуется углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Объем углекислого газа можно вычислить по уравнению реакции сгорания этанола:

C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

Из уравнения видно, что для полного сгорания 1 моль этанола, образуется 2 моля углекислого газа. Таким образом, чтобы определить количество углекислого газа, образовавшегося при сгорании 128 г этанола, мы должны вычислить количество молей этанола и затем умножить его на коэффициент пропорциональности:

Количество молей этанола = масса этанола / молярная масса этанола

Молярная масса этанола (C2H5OH) = 12.01 г/моль * 2 + 1.01 г/моль * 6 + 16.00 г/моль + 1.01 г/моль = 46.07 г/моль

Количество молей этанола = 128 г / 46.07 г/моль ≈ 2.78 моль

Теперь мы знаем, что каждый моль этанола образует 2 моля углекислого газа. Следовательно, общее количество молей углекислого газа будет составлять:

Количество молей углекислого газа = количество молей этанола * 2 = 2.78 моль * 2 = 5.56 моль

Для полного поглощения углекислого газа, необходимо определить объем 18.3%-ого раствора гидроксида натрия, который содержит количество гидроксида натрия, соответствующее количеству молей углекислого газа.

Для начала, определим массу гидроксида натрия, которая будет содержаться в 18.3%-ом растворе. Масса гидроксида натрия можно вычислить, умножив его объем на его плотность:

Масса гидроксида натрия = объем гидроксида натрия * плотность гидроксида натрия

Теперь мы знаем, что плотность гидроксида натрия составляет 1.2 г/мл, и мы хотим найти минимальный объем раствора, который содержит необходимое количество гидроксида натрия. Поэтому объем раствора можно выразить как:

Объем гидроксида натрия = масса гидроксида натрия / плотность гидроксида натрия

Теперь мы знаем, что масса гидроксида натрия должна быть равна массе углекислого газа. Поэтому:

Масса гидроксида натрия = масса углекислого газа = количество молей углекислого газа * молярная масса углекислого газа

Молярная масса углекислого газа (CO2) = 12.01 г/моль + 16.00 г/моль * 2 = 44.01 г/моль

Масса углекислого газа = количество молей углекислого газа * молярная масса углекислого газа = 5.56 моль * 44.01 г/моль ≈ 244.48 г

Теперь мы можем вычислить объем гидроксида натрия, используя рассчитанную массу и плотность гидроксида натрия:

Объем гидроксида натрия = масса гидроксида натрия / плотность гидроксида натрия = 244.48 г / 1.2 г/мл ≈ 203.73 мл

Итак, минимальный объем 18.3%-ого раствора гидроксида натрия, который необходим для полного поглощения углекислого газа, составляет примерно 203.73 мл.