дано:
масса бромпроизводного = 32,7 г
выход бромпроизводного = 75 %
объем выделившегося газа = 4,48 дм3 (н. у.)
найти:
формулу спирта.
решение:
1. Определим количество молей бромпроизводного, полученного из первой части спирта.
Молярная масса брома (Br) ≈ 80 г/моль.
Пусть M(бромпроизводное) - молярная масса бромпроизводного.
С учетом выхода, реальная масса бромпроизводного составит:
m(бромпроизводное, теоретическое) = m(бромпроизводное) / (выход)
m(бромпроизводное, теоретическое) = 32,7 г / 0,75 = 43,6 г.
2. Теперь найдем количество молей бромпроизводного:
n(бромпроизводное) = m(бромпроизводное, теоретическое) / M(бромпроизводное).
Предположим, что бромпроизводное имеет формулу CnH2n+1Br (где n - число углеродов), тогда
M(бромпроизводное) = 14n + 16 + 80 = 14n + 96.
Обозначим количество молей как x и подставим в уравнение:
x = 43,6 / (14n + 96).
3. Рассмотрим вторую часть спирта. При реакции с натрием образуется газ (водород), что соответствует следующему уравнению:
2R-OH + 2Na → 2R-Na + H2↑.
В нормальных условиях 1 моль газа (H2) занимает 22,4 дм3.
Следовательно, количество молей водорода:
n(H2) = V(gas) / V(mol) = 4,48 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,2 моль.
Это означает, что реагировало 0,2 моль спирта, так как на 1 моль спирта выделяется 0,5 моль водорода. Значит, n(spirt) = 0,4 моль.
4. Определим молярную массу спирта:
M(spirt) = m(spirt) / n(spirt) = (15 г, если предположить что это равные части) / 0,4 моль = 37,5 г/моль.
Но мы знаем, что спирты имеют формулу CnH2n+1OH.
По формуле:
M(spirt) = 14n + 16
37,5 = 14n + 16 → 21,5 = 14n → n = 1,54.
5. Заметим, что при округлении n будет равным 2, что соответствует этанолу.
Подставляя n в формулу спирта, получаем:
Формула спирта = C2H5OH.
ответ:
Формула спирта - это этанол (C2H6O).