Вопрос школьника
При действии избытка металлического натрия на смесь, содержащую 6,2 г этиленгликоля и неизвестную массу глицерина, выделилось 5,6 л водорода (н.у.). Вычислите состав смеси в процентах
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать химическую реакцию между металлическим натрием и этиленгликолем:
2Na + 2C2H6O2 → 2C2H4O2 + H2 + 2NaOH
Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы этиленгликоля требуется 2 молекулы натрия и выделяется 1 молекула водорода. Таким образом, можно вычислить количество молей этиленгликоля:
n(C2H6O2) = m(C2H6O2) / M(C2H6O2) = 6,2 г / 62 г/моль = 0,1 моль
Так как на каждые 2 молекулы этиленгликоля требуется 1 молекула водорода, то количество молей водорода равно:
n(H2) = 0,1 моль / 2 = 0,05 моль
Объем выделившегося водорода при н.у. равен 5,6 л. При н.у. 1 моль газа занимает объем 22,4 л, поэтому количество молей водорода можно вычислить по формуле:
n(H2) = V(H2) / Vm = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль
Таким образом, из реакции выделилось 0,25 моль водорода, что соответствует 0,5 молям этиленгликоля. Значит, в смеси было 0,5 моль этиленгликоля и неизвестное количество молей глицерина.
Для вычисления массы глицерина необходимо знать его молярную массу. M(С3Н8О3) = 92 г/моль. Тогда можно записать уравнение для вычисления массы глицерина:
m(С3Н8О3) = n(С3Н8О3) * M(С3Н8О3) = (0,5 моль) * (92 г/моль) = 46 г
Таким образом, в смеси содержалось 6,2 г этиленгликоля и 46 г глицерина. Общая масса смеси равна 6,2 г + 46 г = 52,2 г.
Для вычисления процентного содержания каждого компонента в смеси необходимо разделить их массы на общую массу смеси и умножить на 100%:
% этиленгликоля = (6,2 г / 52,2 г) * 100% = 11,9%
% глицерина = (46 г / 52,2 г) * 100% = 88,1%
Таким образом, состав смеси в процентах: 11,9% этиленгликоля и 88,1% глицерина.
