дано:
- равные количества (моль) бензилового спирта, фенола и этиленгликоля
- объем выделившегося газа: V(gas) = 5,60 дм3 (при нормальных условиях)
- при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм3
найти:
массу фенола в смеси
решение:
1. Сначала определим количество вещества газа, выделившегося в результате реакции с натрием:
n(gas) = V(gas) / V(molar) = 5,60 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,25 моль
2. Реакция натрия с органическими спиртами протекает по следующему уравнению:
C6H5OH + Na → C6H5ONa + 0,5 H2↑
C6H5CH2OH + Na → C6H5CH2ONa + 0,5 H2↑
HOCH2CH2OH + Na → HOCH2CH2ONa + H2↑
Каждая молекула спирта реагирует с натрием, образуя водород. При этом один моль фенола, бензилового спирта и этиленгликоля выделяют 0,5 моль водорода.
3. Поскольку в смеси равные количества веществ, общее количество моль спиртов будет:
n(total) = n(C6H5OH) + n(C6H5CH2OH) + n(HOCH2CH2OH) = 3 * n(C6H5OH)
Количество выделившегося водорода связано с количеством спиртов следующим образом:
n(gas) = 0,5 * n(total)
Подставим:
0,25 моль = 0,5 * (3 * n(C6H5OH))
4. Из этого уравнения найдем количество вещества фенола:
0,25 моль = 1,5 * n(C6H5OH)
n(C6H5OH) = 0,25 моль / 1,5 ≈ 0,1667 моль
5. Теперь найдем массу фенола:
Молярная масса фенола (C6H5OH) ≈ 94 г/моль
m(C6H5OH) = n(C6H5OH) * M(C6H5OH) = 0,1667 моль * 94 г/моль ≈ 15,67 г
ответ:
Масса фенола в смеси составляет примерно 15,67 г.