При дегидратации насыщенного одноатомного спирта и последующей обработке образовавшегося соединения избытком бромоводорода получено 65,4 г бромида с выходом 75% от теоретического. при взаимодействии того же количества спирта с натрием выделилось 8,96 л газа (н. определите, какой был взят спирт.
Итак, у нас есть два эксперимента: дегидратация одноатомного спирта с образованием бромида и взаимодействие этого же количества спирта с натрием с выделением газа. Нам нужно определить, какой спирт был взят.
Для начала, давайте разберемся с первым экспериментом. Дегидратация одноатомного спирта (назовем его X) происходит по следующему уравнению:
X → XH2O
При этой реакции образуется соединение XH2O, которое затем обрабатывается бромоводородом, и образуется бромид (назовем его Y):
XH2O + HBr → Y + H2O
Из условия задачи известно, что было получено 65,4 г бромида Y с выходом 75% от теоретического. Это означает, что масса теоретически получаемого бромида составляет:
масса Yтеор = (масса Yфакт) / (выход Y) = 65,4 г / 0,75 = 87,2 г
Таким образом, теоретически получилось 87,2 г бромида Y. Нам также известно, что бромид Y образовался из состава XH2O. Поскольку XH2O образуется из дегидратации спирта X, то его молярная масса будет равна массе XH2O минус массе H2O. Давайте обозначим массу XH2O как mXH2O и молярную массу X как MX:
mXH2O = 87,2 г
масса H2O = 18 г/моль (это молярная масса воды)
мX = mXH2O - масса H2O = 87,2 г - 18 г/моль = 69,2 г/моль
Итак, молярная масса спирта X равна 69,2 г/моль.
Теперь перейдем ко второму эксперименту. При взаимодействии этого же количества спирта с натрием (Na), выделилось 8,96 л газа. Зная объем и условия задачи, мы можем определить количество вещества газа, используя уравнение состояния идеального газа: V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление в паскалях.
Для простоты, предположим, что эксперимент был проведен при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении. Тогда универсальная газовая постоянная R будет равна 8,314 Па·м^3/моль·К.
Объем газа 8,96 л нужно перевести в моль:
V = 8,96 л = 0,00896 м^3
Dav = 1 атм = 101325 Па (атмосферное давление)
Подставляя известные значения в уравнение состояния идеального газа, получим:
0,00896 м^3 = n * 8,314 Па·м^3/моль·К * 298 К / 101325 Па
0,00896 м^3 = n * 0,02439 моль
Отсюда получаем количество вещества:
n = 0,00896 м^3 / 0,02439 моль ≈ 0,367 моль
Таким образом, в эксперименте было использовано примерно 0,367 моль спирта X.
Наконец, мы можем вычислить массу используемого спирта X во втором эксперименте, зная его молярную массу:
масса X = молярная масса X * количество вещества X
масса X = 69,2 г/моль * 0,367 моль ≈ 25,4 г
Таким образом, было взято около 25,4 г спирта X.
Ответ: Школьник взял спирт X массой около 25,4 г.
Я надеюсь, что мой ответ был понятен и удовлетворил вашему запросу об обстоятельном решении задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.