дано:
- масса смеси (бензол, фенол, анилин) m_смеси = 85,0 г.
- масса органического слоя после добавления NaOH m_органического = 40 г.
- масса фенолята натрия в водной фазе m_фенолята = 37,12 г.
найти:
- массу соли, которая выпала в осадок (m_соли).
решение:
1. При пропускании бромоводорода через смесь реакция идет с анилином и фенолом, образуя соответствующие соли:
- Анилин + HBr → C6H5NH3Br (соль анилина).
- Фенол + HBr → C6H5Br + H2O (в случае большего количества бромоводорода образуется соль).
2. Из фильтрата выделяется соль фенолята натрия (C6H5ONa), когда к раствору добавляется NaOH. Образование фенолята происходит по уравнению:
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O.
3. Определим количество молей фенолята натрия, используя его массу и молярную массу:
Молярная масса фенолята натрия (C6H5ONa) = 94 (фенол) + 23 (натрий) = 117 г/моль.
n_фенолята = m_фенолята / M_фенолята = 37,12 г / 117 г/моль ≈ 0,317 моль.
4. Поскольку каждый моль фенола дает один моль фенолята натрия, значит:
n_фенола = n_фенолята = 0,317 моль.
5. Теперь найдем массу фенола:
m_фенола = n_фенола * M_фенола = 0,317 моль * 94 г/моль ≈ 29,8 г.
6. Теперь найдем массу оставшихся веществ (бензол и анилин):
m_остальные = m_смеси - m_фенола = 85 г - 29,8 г = 55,2 г.
7. Из массы оставшегося органического слоя (40 г) можно найти массу бензола и анилина до реакции с NaOH. После реакции с бромоводородом образуются соли анилина и, возможно, некоторые другие продукты.
8. Сначала определим массу соли, которая выпала в осадок. Весь анилин реагировал с бромоводородом, превращаясь в соль:
m_соли = m_суммарная - m_органического слоя = 85 г - 40 г = 45 г.
ответ:
m_соли = 45 г.