Гидратацией этилена получен этиловый спирт массой 400 г с массовой долей этаналя 9.5%. Как можно вычислить объем и массу этилена, участвовавшего в реакции?

Химия 11 класс Гидратация алкенов гидратация этилена этиловый спирт массовая доля этаналя вычисление объёма масса этилена химическая реакция химия 11 класс Новый

Для решения задачи сначала определим, сколько этаналя содержится в полученном этиловом спирте, а затем используем это значение для нахождения массы и объема этилена, участвовавшего в реакции. Давайте разберем все шаги подробно.

Шаг 1: Вычисление массы этаналя

Массовая доля этаналя в этиловом спирте составляет 9.5%. Это означает, что из 100 г смеси 9.5 г — это этаналь. Мы можем вычислить массу этаналя в 400 г этилового спирта следующим образом:

• Масса этаналя = (масса спирта) * (массовая доля этаналя) = 400 г * 0.095 = 38 г.

Шаг 2: Вычисление массы этилового спирта

Теперь мы можем вычислить массу этилового спирта, вычтя массу этаналя из общей массы:

• Масса этилового спирта = 400 г - 38 г = 362 г.

Шаг 3: Определение количества вещества этаналя и этилового спирта

Теперь найдем количество вещества (моль) этаналя и этилового спирта. Для этого используем формулу:

• n = m / M,

где n — количество вещества, m — масса, а M — молярная масса. Молярные массы этаналя (C2H4O) и этилового спирта (C2H5OH) равны:

• Молярная масса этаналя = 2*12 + 4*1 + 16 = 44 г/моль.
• Молярная масса этилового спирта = 2*12 + 6*1 + 16 = 46 г/моль.

Теперь рассчитаем количество вещества:

• Количество вещества этаналя = 38 г / 44 г/моль ≈ 0.864 моль.
• Количество вещества этилового спирта = 362 г / 46 г/моль ≈ 7.87 моль.

Шаг 4: Определение количества вещества этилена

Гидратация этилена (C2H4) происходит по следующему уравнению:

C2H4 + H2O → C2H5OH.

Из уравнения видно, что 1 моль этилена дает 1 моль этилового спирта. Таким образом, количество вещества этилена будет равно количеству вещества этилового спирта:

• Количество вещества этилена = 7.87 моль.

Шаг 5: Вычисление массы и объема этилена

Теперь найдем массу этилена:

• Масса этилена = количество вещества * молярная масса.

Молярная масса этилена (C2H4) составляет 28 г/моль:

• Масса этилена = 7.87 моль * 28 г/моль ≈ 220.36 г.

Теперь найдем объем этилена при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22.4 л:

• Объем этилена = количество вещества * 22.4 л/моль.

• Объем этилена = 7.87 моль * 22.4 л/моль ≈ 176.4 л.

Итак, ответ:

Масса этилена, участвовавшего в реакции, составляет примерно 220.36 г, а объем — примерно 176.4 л.