Question

Смесь изопрена, циклогексена и 1-метилциклопентена с относительной плотностью паров по водороду 39,83 сожгли. Образовавшуюся смесь газообразных продуктов пропустили через взвесь мела в воде. Выяснилось, что масса осадка уменьшилась на 70 г. Какой объём 10%-ного раствора брома в тетрахлорметане (пл. 1,6г/мл ) может обесцветить эта смесь?

Answer 1

Формула изопрена С5Н8 (это диен, содержит две двойные связи), циклогексен и 1-метилциклопентен являются изомерами и поэтому у них одинаковый состав, который выражается формулой С6Н10 (у них по одной двойной связи). Найдём молярную массу смеси газов: М(смеси)=Д(смеси)*М(Н2)=39,83*2 г/моль=79,66г/моль.
Схема горения  веществ:
С5Н8=5СО2
С6Н10=6СО2
Пусть количество изопрена было х моль (это 68х грамм), тогда при его горении образовалось 5х моль углекислого газа. 
Пусть количество циклоалкенов было у моль (это 82у грамм), тогда при их горении образовалось 6у моль углекислого газа. Почему масса осадка уменьшилась на 70 грамм? Это мел прореагировал с углекислым газом и превратился в растворимую кислую соль гидрокарбонат кальция. Масса мела 70 грамм ушла на реакцию (это 0,7 моль), тогда и углекислого газа было тоже 0,7 моль (по уравнению реакции). Составляем систему уравнений:
5х+6у=0,7 (по углекислому газу) - первое уравнение
79,66=(68х+82у) / х+у (это по формуле М=m / n) - второе уравнение
решая систему, находим х=0,96 моль С5Н8 и 0,92 моль С6Н10.
На реакцию с изопреном пойдёт в два раза больше брома, т.к. на каждую двойную связь идёт 1 моль брома, а у диена их две, т.е. 0,96*2=1,92 моль брома. А на реакцию с циклоалкенами пойдёт равное им количество брома (у них одна двойная связь), т.е. 0,92 моль брома. Всего брома надо 1,92+0,92=2,84 моль, это454,4 грамма. Так как массовая доля раствора 10%, то масса раствора брома 454,4 /0,1=4544 грамма. Зная плотность раствора, находим его объём : V=m/ ρ=4544/1,6=2840 грамм раствора брома.