При действии избытка металлического натрия на 28,8 г водного раствора пропанола, выделилось 10,08 дм газа. Определить массовую долю пропанол...
Условие:
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон пропорций в химии, который гласит, что масса каждого вещества, участвующего в химической реакции, пропорциональна их стехиометрическим коэффициентам.
Из условия задачи известно, что при реакции избытка металлического натрия с водным раствором пропанола выделилось 10,08 дм³ газа. По уравнению реакции, между натрием и пропанолом образуется водород:
2Na + 2C₃H₇OH → 2C₃H₇ONa + H₂
Из уравнения видно, что каждые 2 моль натрия реагируют с 2 молями пропанола, образуя 1 моль водорода. Таким образом, масса пропанола, соответствующая выделившемуся газу, может быть рассчитана следующим образом:
Молярная масса пропанола (C₃H₇OH) = 3 * молярная масса углерода + 8 * молярная масса водорода + молярная масса кислорода Молярная масса пропанола = 3 * 12,01 г/моль + 8 * 1,01 г/моль + 16,00 г/моль Молярная масса пропанола = 60,11 г/моль
Теперь мы можем рассчитать количество молей пропанола, соответствующее выделившемуся газу:
Масса пропанола = молярная масса пропанола * количество молей пропанола Масса пропанола = 60,11 г/моль * количество молей пропанола
Так как мы знаем, что объем газа составляет 10,08 дм³, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы рассчитать количество молей газа:
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Учитывая, что реакция происходит при комнатной температуре и давлении, мы можем считать, что давление и температура постоянны. Таким образом, мы можем записать:
n = PV / RT
Теперь мы можем рассчитать количество молей пропанола:
количество молей пропанола = (масса пропанола) / (молярная масса пропанола) количество молей пропанола = (60,11 г/моль * количество молей пропанола) / (0,0821 л * атм / моль * К * 298 К)
Теперь мы можем решить уравнение относительно количества молей пропанола:
количество молей пропанола = (10,08 дм³ * 1 л / 1000 дм³ * 1 моль / 22,4 л) / (0,0821 л * атм / моль * К * 298 К)
После решения этого уравнения, мы получим количество молей пропанола. Затем, чтобы найти массовую долю пропанола, мы можем использовать следующую формулу:
массовая доля пропанола = (масса пропанола) / (масса пропанола + масса воды)
Таким образом, мы можем рассчитать массовую долю пропанола в данной реакции.
