Какова массовая доля метилового и этилового спиртов в растворе, если на смесь массой 1,24 г, содержащую оба спирта, в бензоле объемом 50 мл (плотность 0,88) действовал избыток металлического натрия и выделился газ объемом 336 мл (н.у.)?

Химия 11 класс Реакции спиртов с металлами массовая доля метилового спирта массовая доля этилового спирта раствор спиртов бензол и натрий газ объем 336 мл химические реакции спиртов Новый

Для решения данной задачи нам нужно провести несколько шагов, чтобы найти массовую долю метилового и этилового спиртов в растворе. Начнем с анализа данных, которые у нас есть.

Шаг 1: Найдем количество вещества выделившегося газа.

Мы знаем, что объем выделившегося газа составляет 336 мл при нормальных условиях (н.у.). При н.у. 1 моль газа занимает объем 22,4 л.

• Переведем объем газа в литры: 336 мл = 0,336 л.
• Теперь найдем количество вещества (n) газа: n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль.
• n = 0,336 л / 22,4 л/моль = 0,015 mоль.

Шаг 2: Определим состав спиртов.

Метиловый спирт (метанол, CH3OH) и этиловый спирт (этанол, C2H5OH) реагируют с натрием, выделяя водород:

• CH3OH + Na → CH3ONa + 1/2 H2↑
• C2H5OH + Na → C2H5ONa + 1/2 H2↑

Из уравнений видно, что на 1 моль метилового спирта выделяется 0,5 моль водорода, а на 1 моль этилового спирта также выделяется 0,5 моль водорода. Таким образом, общее количество выделившегося водорода равно количеству вещества спиртов, участвующих в реакции.

Шаг 3: Запишем уравнение для общего количества выделившегося водорода.

Обозначим количество метилового спирта как x (моль), а количество этилового спирта как y (моль).

Тогда:

• 0,5x + 0,5y = 0,015.

Упростим уравнение:

• x + y = 0,03 (умножим на 2).

Шаг 4: Найдем массу спиртов.

Теперь нам нужно выразить массы метилового и этилового спиртов через их количество вещества:

• Масса метилового спирта (m1) = x * 32 г/моль.
• Масса этилового спирта (m2) = y * 46 г/моль.

Общая масса спиртов равна 1,24 г:

• m1 + m2 = 1,24.
• 32x + 46y = 1,24.

Шаг 5: Решим систему уравнений.

Теперь у нас есть система из двух уравнений:

• 1) x + y = 0,03
• 2) 32x + 46y = 1,24

Из первого уравнения выразим y:

• y = 0,03 - x.

Подставим это значение во второе уравнение:

• 32x + 46(0,03 - x) = 1,24.

Раскроем скобки:

• 32x + 1,38 - 46x = 1,24.

Соберем подобные члены:

• -14x + 1,38 = 1,24.

Теперь решим для x:

• -14x = 1,24 - 1,38.
• -14x = -0,14.
• x = 0,01 моль.

Теперь найдем y:

• y = 0,03 - 0,01 = 0,02 моль.

Шаг 6: Найдем массы спиртов.

Теперь можем найти массы метилового и этилового спиртов:

• m1 = 0,01 моль * 32 г/моль = 0,32 г (метиловый спирт).
• m2 = 0,02 моль * 46 г/моль = 0,92 г (этиловый спирт).

Шаг 7: Найдем массовые доли спиртов в растворе.

Теперь найдем массовые доли метилового и этилового спиртов:

• Массовая доля метилового спирта = (m1 / (m1 + m2)) * 100% = (0,32 / 1,24) * 100% ≈ 25,81%.
• Массовая доля этилового спирта = (m2 / (m1 + m2)) * 100% = (0,92 / 1,24) * 100% ≈ 74,19%.

Ответ: Массовая доля метилового спирта составляет примерно 25,81%, а этилового спирта - примерно 74,19%.