Смесь метилового и этилового спиртов окислили водным раствором kmno4.выделившийся газ пропустили в избыток баритовой воды. при этом выделилось 1,97 г осадка. такое же количество смеси сожгли в избытке кислорода . при пропускании образовавшегося газа в избыток баритовой воды образовалось 5,91 г осадка . определите молярный состав исходной смеси спиртов нужно!
1. Посчитаем массу осадка, которая образовалась при окислении смеси спиртов водным раствором KMnO4. По условию, дано, что масса осадка составила 1,97 г.
2. Далее, смесь спиртов сожгли в избытке кислорода, и получили еще 5,91 г осадка.
Так как образование осадка происходит при реакции с баритовой водой, можем сделать вывод, что осадок представляет собой сульфат бария (BaSO4).
Молярная масса BaSO4 составляет 233,4 г/моль.
Теперь, для вычисления массы исходной смеси спиртов, воспользуемся уравнениями реакций окисления и сгорания смеси.
1) Окисление смеси спиртов водным раствором KMnO4:
CH3OH + 2KMnO4 + 3H2SO4 -> 2CO2 + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4
2) Сгорание смеси спиртов в избытке кислорода:
CH3OH + O2 -> CO2 + 2H2O
Если мы предположим, что метиловый спирт обозначим как М, а этиловый - Е, то с учетом стехиометрии реакций, можем записать следующие соотношения:
Масса осадка образовавшаяся при окислении М и Е: 1,97 г.
0,5 * М + 0,5 * Е = 1,97 г (1)
Масса осадка образовавшаяся при сгорании М и Е: 5,91 г.
0,5 * М + 0,5 * Е = 5,91 г (2)
Теперь решим систему уравнений (1) и (2) методом подстановки.
Из (1) выразим Е:
Е = 2 * (1,97 - 0,5 * М)
Е = 3,94 - М (3)
Подставим (3) в (2):
0,5 * М + 0,5 * (3,94 - М) = 5,91 г
0,5 * М + 1,97 - 0,5 * М = 5,91 г
1,97 = 5,91 г - 1,97 г
1,97 = 3,94 г
Итак, получили, что масса метилового спирта равна 1,97 г.
Далее, подставляем эту массу в одно из уравнений с введенными переменными для метилового и этилового спиртов:
0,5 * М + 0,5 * Е = 1,97 г
0,5 * 1,97 г + 0,5 * Е = 1,97 г
Е = 1,97 г - 0,99 г
Е = 0,98 г
Итак, получаем, что масса этилового спирта равна 0,98 г.
Теперь можно вычислить количество вещества для каждого спирта, используя соотношение:
Количество вещества = масса / молярная масса
Молярная масса метилового спирта CH3OH составляет 32,04 г/моль.
Количество вещества метилового спирта:
n(М) = 1,97 г / 32,04 г/моль
n(М) ≈ 0,06159 моль
Молярная масса этилового спирта C2H5OH составляет 46,07 г/моль.
Количество вещества этилового спирта:
n(Е) = 0,98 г / 46,07 г/моль
n(Е) ≈ 0,02128 моль
И, наконец, можно выразить количество вещества каждого спирта в процентах от общего количества вещества:
Массовая доля метилового спирта:
n(М) / (n(М) + n(Е)) * 100% = 0,06159 моль / (0,06159 моль + 0,02128 моль) * 100% ≈ 74,37%
Массовая доля этилового спирта:
n(Е) / (n(М) + n(Е)) * 100% = 0,02128 моль / (0,06159 моль + 0,02128 моль) * 100% ≈ 25,63%
Таким образом, молярный состав исходной смеси спиртов составляет около 74,37% метилового спирта и около 25,63% этилового спирта.