дано:
- Объем газа, выделившегося при реакции с натрием = 672 см3
- Масса осадка (CaCO3) = 10,0 г
найти:
- Массу этиленгликоля в смеси
решение:
1. Рассчитаем количество молей газа, образовавшегося при реакции этанола с натрием. Используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
На нормальных условиях (н.у.) P = 101325 Па, V = 672 см3 = 0,000672 м3, R = 8,314 Дж/(моль·К), T = 273,15 К.
n = PV / RT = (101325 * 0,000672) / (8,314 * 273,15)
n ≈ 0,029 моля
2. Реакция образования газа из этанола:
2 C2H5OH + 2 Na → 2 C2H4 + H2 + 2 NaOH
Из уравнения видно, что 2 моль этанола дают 1 моль водорода. Следовательно, количество этанола равно:
n(C2H5OH) = 2 * n(H2) = 2 * 0,029 = 0,058 моля
3. Теперь найдем массу этанола: молярная масса этанола C2H5OH = 46 г/моль.
m(C2H5OH) = n * M = 0,058 * 46 = 2,668 г
4. Теперь рассмотрим вторую часть смеси, которая была сожжена. Уравнение сгорания этиленгликоля (C2H6O2):
C2H6O2 + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
5. Из массы осадка (CaCO3) можно найти количество молей углекислого газа, которое образовалось. Молярная масса CaCO3 = 100 г/моль.
n(CaCO3) = 10,0 г / 100 г/моль = 0,1 моль
Так как 1 моль CaCO3 соответствует 1 молю CO2, то n(CO2) = 0,1 моль.
6. Для сгорания этиленгликоля, чтобы получить 0,1 моль CO2, нам нужно 0,05 моль этиленгликоля:
n(C2H6O2) = 0,1 / 2 = 0,05 моль
7. Теперь найдем массу этиленгликоля: молярная масса C2H6O2 = 62 г/моль.
m(C2H6O2) = n * M = 0,05 * 62 = 3,1 г
8. Общая масса смеси:
Масса смеси = масса этанола + масса этиленгликоля
Масса смеси = 2,668 г + 3,1 г = 5,768 г
9. Поскольку смесь была разделена на две равные части, масса этиленгликоля в смеси:
Масса этиленгликоля в смеси = 3,1 г
ответ:
масса этиленгликоля в смеси составляет 3,1 г