дано:
- масса белого осадка (г) = 33,1 г
- увеличение массы стакана после добавления бромоводорода (г) = 12,15 г
- массовая доля NaOH = 8 %
найти:
масса водного раствора гидроксида натрия, который сможет прореагировать с неоднородной смесью.
решение:
1. Определим, что за белый осадок образуется при реакции с бромной водой. Это может быть бромид фенола или производное аминов. Поскольку мы знаем, что у нас в смеси фенол и гептанамин, предположим, что белый осадок - это бромфенол.
2. Рассчитаем количество вещества бромфенола (C6H5Br), зная его молярную массу. Молярная масса фенола (C6H5OH) = 94 г/моль. Для бромфенола добавляется молекула брома, поэтому:
М(C6H5Br) = 94 г/моль + 80 г/моль (молярная масса Br) = 174 г/моль.
3. Количество вещества бромфенола:
n = m / M = 33,1 г / 174 г/моль ≈ 0,1907 моль.
4. Учитывая, что гептанамин тоже мог участвовать в реакции, но основной осадок составил именно бромфенол, то можно считать, что основное взаимодействие происходило с фенолом.
5. Теперь перейдем к реакции с бромоводородом. В результате реакции может образоваться бромид гептанамина и вода, соответственно, прирост массы на 12,15 г будет соответствовать количеству образовавшегося бромида.
6. Учитывая, что по стехиометрии нам необходимо использовать NаOH для нейтрализации, определим количество NaOH, которое требуется для реакций.
7. Обозначим x - масса NaOH в растворе, тогда:
0,08x = количество вещества NaOH в растворе.
8. Отметим, что каждый моль NaOH реагирует с одним мольом бромида. Так как у нас имеется 0,1907 моль бромидов, значит:
0,08x = 0,1907.
x = 0,1907 / 0,08 ≈ 2,38375 моль.
9. Теперь найдем массу раствора NaOH:
Массовая масса NaOH = 40 г/моль, следовательно:
m(NaOH) = n * М(NaOH) = 2,38375 моль * 40 г/моль = 95,35 г NaOH.
10. Затем, чтобы найти массу раствора с 8% NaOH, воспользуемся пропорцией:
0,08 * mas = 95,35 г,
mas = 95,35 г / 0,08 = 1191,875 г.
ответ:
Масса водного раствора гидроксида натрия, способного прореагировать с неоднородной смесью, составляет примерно 1191,88 г.