В результате окисления 7,6 г смеси двух насыщенных ациклических одноатомных спиртов оксидом меди(II) образовалась медь массой 9,6 г. На полученную смесь органических веществ подействовали избытком аммиачного раствора оксида серебра и получили 43,2 г серебра. Определите формулы спиртов и их количество в смеси.
от

1 Ответ

Дано:  
- Масса смеси спиртов (m(смесь)) = 7,6 г  
- Масса полученной меди (m(Cu)) = 9,6 г  
- Масса полученного серебра (m(Ag)) = 43,2 г  

Найти:  
- Формулы спиртов и их количество в смеси.  

Решение:

1. Определим количество молей меди, полученной в результате окисления. Молярная масса меди (Cu) составляет примерно 64 г/моль:

   n(Cu) = m(Cu) / M(Cu) = 9,6 г / 64 г/моль = 0,15 моль.

2. При окислении спиртов оксидом меди(II) происходит следующая реакция:

   R-OH + CuO → R=O + Cu + H2O.

   Соответственно, на каждый моль спирта образуется 1 моль меди. Таким образом, общее количество молей спиртов, которые прореагировали, равно количеству молей меди:

   n(спирты) = n(Cu) = 0,15 моль.

3. Запишем уравнение для общей массы спиртов. Обозначим массу первого спирта как x, а второго спирта как (7,6 - x).

4. Для спиртов рассмотрим два возможных спирта: этанол (C2H5OH, M ≈ 46 г/моль) и пропанол (C3H7OH, M ≈ 60 г/моль). В случае смешивания они могут быть представлены следующим образом:

   n1 = x / 46 (г/моль) — для этанола,  
   n2 = (7,6 - x) / 60 (г/моль) — для пропанола.

5. Составим уравнение на основе того, что общее количество молей спиртов равно 0,15 моль:

   x / 46 + (7,6 - x) / 60 = 0,15.

6. Умножим все уравнение на 1380 (LCM(46, 60)) для избавления от знаменателей:

   30x + 23(7,6 - x) = 0,15 * 1380.

   30x + 174 - 23x = 207.

   7x + 174 = 207.

   7x = 207 - 174.

   7x = 33.

   x = 33 / 7 = 4,71 г.

   Теперь подставим x обратно, чтобы найти массу второго спирта:

   масса второго спирта = 7,6 - 4,71 = 2,89 г.

7. Определим количество молей каждого спирта:

   n1 = 4,71 / 46 ≈ 0,102 моль (этанол),  
   n2 = 2,89 / 60 ≈ 0,048 моль (пропанол).

8. Проверим, соответствует ли сумма молей общему количеству:

   n1 + n2 = 0,102 + 0,048 = 0,15 моль.

9. Проведем аналогичные расчеты для реакции с аммиачным раствором оксида серебра, где каждый спирт также дает серебро. Молярная масса серебра (Ag) составляет примерно 108 г/моль:

   n(Ag) = m(Ag) / M(Ag) = 43,2 г / 108 г/моль ≈ 0,4 моль.

10. Учитывая, что каждое из органических веществ при реакции с Ag(NH3)2+ также дает 1 моль серебра, можно сделать вывод, что целиком в реакции участвовали оба спирта.

Ответ:  
Формулы спиртов: этанол (C2H5OH) и пропанол (C3H7OH); их количество в смеси: 4,71 г этанола и 2,89 г пропанола.
от