Ученик решил выяснить, сколько кислорода потребуется для сжигания одинаковых объёмов разных газов. Для проведения опыта он взял по 10 литров метана, сероводорода и этилен- объём газов бы измерен при нормальных условиях. Вычислите объём затраченного кислорода в каждой реакции. Подсчитайте суммарный объём израсходованного кислорода и рассчитайте число затраченных в этом опыте молекул кислорода.
Примечание: хим.уравнения горения соответствующих газов:
CH4+2O2->2H2O
C2H4+3O2=>2CO2+2H2O
2H2S+3O2->2SO2+2H2O
Решение: в формулах слово бром замените на химический значок брома, №а - натрий
Эту задачу нужно начинать решать с конца. Бромная вода - водный раствор брома ( также содержит НБромО и НБром) . Реакция с бромной водой является качественной реакцией для определения фенола, в результате образуется белый осадок - 2,4,6-трибромфенол:
С6Н5ОН+3Бром2=С6Н2Бром3ОН + 3НБром
Количество моль (трибромфенола) =масса трибромфенола/молекулярную массу трибромфенола=
=33,1/(72+2+240+16+1)=33,1/331=0,1моль
Из уравнения реакции видно, что Количество моль (фенола) =количество моль (трибромфенола) =0,1 моль
Масса (фенола) =количество моль*молекулярную массу=0,1моль*94 г/моль=9,4 г
Масса (эфира в смеси) =масса смеси-масса фенола=40г-9,4г=30,6 г
СхН (2х+1)СООС2Н5 - общая формула этилового эфира одноосновной кислоты.
С гидроксидом натрия взаимодействуют как фенол, так и сложный эфир:
С6Н5ОН+№аОН=С6Н5О№а+Н2О
СхН (2х+1)СООС2Н5 + №аОН=СхН (2х+1)СОО№а + С2Н5ОН
Далее нам нужно определить количество моль гидроксида натрия, вступившего в обе реакции. Для этого:
Масса раствора гидроксида натрия=объём*плотность=65,6*1,22=80г
Масса гидроксида натрия в растворе=масса раствора*массовую долю гидроксида натрия=80*0,2=16г
Количество моль гидроксида натрия=масса/молекулярную массу=16/40=0,4 моль
Далее нам нужно найти количество моль сложного эфира, прореагировавшего с гидроксидом натрия. Для этого:
Из уравнения реакции видно, что
количество моль гидроксида натрия, прореагировавшего с фенолом=количеству моль фенола=0,1 моль
следовательно, весь остальной гидроксид натрия прореагировал с эфиром
Количество моль гидроксида натрия, прореагировавшего с эфиром=0,4-0,1=0,3 моль
Из уравнения реакции видно, что количество моль эфира=количеству моль гидроксида натрия=0,3 моль
Следовательно, масса эфира= 30,6 г и количество моль эфира=0,3 моль
Молекулярная масса эфира=масса/количество моль=30,6/0,3=102 г/моль
СхН (2х+1)СООС2Н5 - общая формула этилового эфира одноосновной кислоты. Следовательно:
12х+2х+1+12+32+2*12+5=102
х=2
формула эфира С2Н5СООС2Н5 ) Простите ) Немного большой )
1. Найдем массу фенола, которая вступила в реакцию с бромной водой:
хг 33,1г
С6H5OH+3Br=C6H2OHBr3+3HBr
94г 331г
х=94*33,1/331=9,4г(масса фенола)
2. Найдем массу эфира в смеси: 40г-9,4г=30,6г
3. Найдем массу щелочи, которая вступила в реакцию со смесью: 65,5*0,2*1,22=15,982≈16г
4. Найдем, сколько щелочи вступило в реакцию с фенолом:
9,4г хг
С6Н5ОН + NaOH = C6H5ONa + H2O
94г 40г
х=9,4*40/94=4г
5. Найдем, сколько щелочи прореагировало с эфиром: 16г-4г=12г
6. Найдем, сколько атомов углерода в молекулярной формуле фенола:
30,6 12
СₓH₂ₓ₊₁COOC₂H₅ + NaOH = CₓH₂ₓ₊₁COONa + C₂H₅OH
14ₓ+74 40
12(14ₓ+74)=30,6*40
168ₓ+888=1224
168ₓ=1224-888
х=2 - количество атомов углерода в формуле эфира.
У нас получился С₂Н₅СООС₂Н₅ - этиловый эфир пропановой кислоты