дано:
- массовая доля фенола в растворе (ω) = 9,4%
- объем водорода (V_H2) = 5,6 дм³ = 5,6 л
- плотность раствора (ρ) = 0,9 г/см³ = 900 г/л
найти:
- объем раствора (V_solution), который должен прореагировать с натрием.
решение:
1. Найдем количество молей водорода, выделившегося в результате реакции:
n_H2 = V_H2 / 22,4 л/моль = 5,6 л / 22,4 л/моль ≈ 0,250 моль
2. Из уравнения реакции между натрием и фенолом:
2Na + 2C6H5OH -> 2C6H5O^-Na^+ + H2↑
2 моли натрия реагируют с 2 молями фенола, следовательно, 1 моль водорода выделяется при реакции с 1 моль фенола.
3. Таким образом, количество фенола, необходимого для получения 0,250 моля водорода:
n_phenol = n_H2 = 0,250 моль
4. Молярная масса фенола (C6H5OH) = 94,11 г/моль. Теперь найдем массу фенола:
m_phenol = n_phenol * M_phenol = 0,250 моль * 94,11 г/моль ≈ 23,53 г
5. Теперь найдем массу раствора, содержащую такую массу фенола. Поскольку фенол составляет 9,4% от массы раствора:
m_solution = m_phenol / (ω / 100) = 23,53 г / (9,4 / 100) ≈ 250,00 г
6. Теперь найдем объем раствора, зная его массу и плотность:
V_solution = m_solution / ρ = 250,00 г / 900 г/л ≈ 0,278 л = 278 см³
ответ:
объем 9,4%-ного раствора фенола в этаноле, который должен прореагировать с избытком металлического натрия, составляет приблизительно 278 см³.