Дано:
Масса раствора гидроксида натрия = 84 г
Массовая доля NaOH в растворе = 15%
Объем выделившегося газа = 3,36 дм³
Найти:
Химические количества фенола и этанола в смеси
Решение:
1. Рассмотрим уравнения реакций, происходящих при данном эксперименте:
a) C₂H₅OH + NaOH -> C₂H₄ + Na⁺ + H₂O
b) C₆H₅OH + NaOH -> C₆H₅ONa + H₂O
2. Найдем количество молей NaOH в растворе:
n(NaOH) = масса NaOH / M(NaOH)
M(NaOH) = 40 г/моль (молярная масса NaOH)
n(NaOH) = 84 г / 40 г/моль = 2,1 моль NaOH
3. Так как массовая доля NaOH равна 15%, то общая масса раствора составляет:
mass_total = 84 г / 0,15 ≈ 560 г
4. Рассмотрим реакцию выделения газа:
2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂↑
Из выделившегося газа можно определить количество молей водорода.
5. Рассчитаем количество молей водорода по объему выделившегося газа:
n(H₂) = V_gas * P / (R * T) = 3,36 дм³ * 101,3 кПа / (8,31 Дж/(моль·К) * 298 К) ≈ 0,44 моль
6. Поскольку водород образуется в реакции a) из этанола, а в реакции b) из фенола, то найдем химические количества соединений:
n(C₂H₅OH) = n(H₂) / 2
n(C₆H₅OH) = n(H₂)
Ответ:
Химические количества фенола и этанола в смеси равны:
n(C₂H₅OH) ≈ 0,22 моль
n(C₆H₅OH) ≈ 0,44 моль