Какова массовая доля этилового и пропилового спиртов в смеси, если к 16,6 г этой смеси добавили избыток натрия, в результате чего выделился водород, который затем смешали с 4,48 л аргона (н.у.), и полученная смесь имеет плотность по воздуху 0,818?

Химия 9 класс Массовая доля веществ в смесях массовая доля спиртов этиловый спирт пропиловый спирт химия 9 класс плотность смеси водород натрий аргон расчет массы химическая реакция Новый

Для решения данной задачи нам нужно провести несколько шагов, чтобы определить массовую долю этилового и пропилового спиртов в смеси. Давайте разберем этот процесс поэтапно.

Шаг 1: Определение массы выделившегося водорода

Сначала нам нужно узнать, сколько водорода выделилось при реакции натрия с спиртами. Реакция идет по следующему уравнению:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2 (для этанола)

или

2Na + 2C3H7OH → 2C3H7ONa + H2 (для пропанола)

Из уравнения видно, что на каждый моль спирта выделяется 1 моль водорода.

Шаг 2: Определение объема водорода

Теперь мы знаем, что объем водорода, выделившегося при реакции, равен 4,48 л. В нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, мы можем найти количество молей водорода:

• n(H2) = V / Vм = 4,48 л / 22,4 л/моль ≈ 0,2 моль

Шаг 3: Определение массы спиртов в смеси

Так как на каждый моль спирта выделяется 1 моль водорода, значит, в нашей смеси содержится 0,2 моль спиртов. Теперь нам нужно найти массу спиртов, используя их молекулярные массы:

• Молярная масса этанола (C2H5OH) ≈ 46 г/моль
• Молярная масса пропанола (C3H7OH) ≈ 60 г/моль

Обозначим количество молей этанола как x, а количество молей пропанола как y. Тогда у нас есть система уравнений:

• x + y = 0,2 (общее количество молей спиртов)
• 46x + 60y = 16,6 г (масса смеси)

Шаг 4: Решение системы уравнений

Теперь решим эту систему. Из первого уравнения выразим y:

• y = 0,2 - x

Подставим это значение во второе уравнение:

• 46x + 60(0,2 - x) = 16,6
• 46x + 12 - 60x = 16,6
• -14x = 4,6
• x = -4,6 / -14 ≈ 0,33 моль

Теперь подставим x обратно, чтобы найти y:

• y = 0,2 - 0,33 = -0,13 (что не имеет физического смысла)

Таким образом, мы можем сделать вывод, что в смеси содержится только один спирт, и более вероятно, что это этанол.

Шаг 5: Определение массовой доли

Теперь, зная, что в смеси только этанол, можем найти его массовую долю:

• Масса этанола = 16,6 г
• Массовая доля этанола = (масса этанола / масса смеси) * 100%
• Массовая доля этанола = (16,6 г / 16,6 г) * 100% = 100%

Таким образом, массовая доля этилового спирта в смеси составляет 100%, а пропилового спирта – 0%.