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.)?
Химия11 классРеакции спиртов с металламимассовая доля метилового спиртамассовая доля этилового спиртараствор спиртовбензол и натрийгаз объем 336 млхимические реакции спиртов
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.
Метиловый спирт (метанол, CH3OH) и этиловый спирт (этанол, C2H5OH) реагируют с натрием, выделяя водород:
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:
Упростим уравнение:
Теперь нам нужно выразить массы метилового и этилового спиртов через их количество вещества:
Общая масса спиртов равна 1,24 г:
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
Из первого уравнения выразим y:
Подставим это значение во второе уравнение:
Раскроем скобки:
Соберем подобные члены:
Теперь решим для x:
Теперь найдем y:
Теперь можем найти массы метилового и этилового спиртов:
Теперь найдем массовые доли метилового и этилового спиртов:
Ответ: Массовая доля метилового спирта составляет примерно 25,81%, а этилового спирта - примерно 74,19%.