Как можно вычислить массовую долю этанола в смеси метанола и этанола массой 14,6 г, если известно, что при обработке избытком натрия образовался водород объёмом 4,62 л (н.у.)?

Химия 9 класс Расчеты по химическим реакциям массовая доля этанола вычисление массовой доли смесь метанола и этанола водород объем 4,62 л химические расчеты натрий и водород химия 9 класс Новый

Чтобы вычислить массовую долю этанола в смеси метанола и этанола, нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем задачу поэтапно.

Шаг 1: Определение количества водорода, образовавшегося в реакции.

Сначала нам нужно использовать данные о объеме водорода, который образовался. Мы знаем, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Поэтому мы можем вычислить количество молей водорода (H2), используя формулу:

• n(H2) = V / Vм,

где V - объем водорода (4,62 л), Vм - молярный объем газа (22,4 л/моль).

Подставим значения:

• n(H2) = 4,62 л / 22,4 л/моль ≈ 0,206 моль.

Шаг 2: Определение реакции и соотношений.

Теперь нужно вспомнить, какие реакции происходят с метанолом (CH3OH) и этанолом (C2H5OH) при взаимодействии с натрием. Обе реакции приводят к образованию водорода:

• 2 CH3OH + 2 Na → 2 CH3ONa + H2,
• 2 C2H5OH + 2 Na → 2 C2H5ONa + H2.

Из этих уравнений видно, что 1 моль водорода образуется из 2 молей метанола или этанола. Таким образом, количество молей этанола и метанола, которые реагировали, можно выразить через количество молей водорода:

• n(CH3OH) = n(H2) / 2,
• n(C2H5OH) = n(H2) / 2.

Шаг 3: Определение массы компонентов смеси.

Мы знаем, что смесь имеет массу 14,6 г. Обозначим массу этанола как m1, а массу метанола как m2. Тогда:

• m1 + m2 = 14,6 г.

Теперь найдем массы метанола и этанола через количество молей:

• m1 = n(C2H5OH) * M(C2H5OH),
• m2 = n(CH3OH) * M(CH3OH),

Где M(C2H5OH) = 46 г/моль, а M(CH3OH) = 32 г/моль.

Шаг 4: Составление уравнений и решение системы.

Теперь у нас есть две переменные и два уравнения:

• n(C2H5OH) + n(CH3OH) = n(H2),
• m1 + m2 = 14,6 г.

Подставляя значения, мы можем решить систему уравнений и найти массы компонентов.

Шаг 5: Вычисление массовой доли этанола.

После нахождения массы этанола (m1) мы можем вычислить массовую долю этанола в смеси:

• Массовая доля этанола = (m1 / 14,6 г) * 100%.

Таким образом, следуя этим шагам, мы можем найти массовую долю этанола в смеси метанола и этанола. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно больше пояснений, не стесняйтесь спрашивать!