Вопрос школьника
При действии избытка натрия на 200 г раствора пропилового спирта в бензоле выделилось 5,6 л водорода (н. у.). Рассчитайте массовую долю спирта в растворе
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций (закон Дальтона) и уравнение реакции между натрием и пропиловым спиртом:
2Na + 2C3H7OH → 2C3H7ONa + H2
Из уравнения видно, что на 2 моль натрия идет 1 моль пропилового спирта и выделяется 1 моль водорода. Таким образом, для выделения 5,6 л водорода (н. у.) было необходимо 0,2 моль натрия и 0,1 моль пропилового спирта.
Масса пропилового спирта в растворе можно рассчитать по формуле:
m(C3H7OH) = n(C3H7OH) * M(C3H7OH)
где n(C3H7OH) — количество вещества пропилового спирта, M(C3H7OH) — молярная масса пропилового спирта.
Молярная масса пропилового спирта равна:
M(C3H7OH) = 3 * M(C) + 8 * M(H) + M(O) = 3 * 12,01 + 8 * 1,01 + 16 = 60,1 г/моль
Тогда масса пропилового спирта в растворе будет:
m(C3H7OH) = 0,1 моль * 60,1 г/моль = 6,01 г
Массовая доля пропилового спирта в растворе вычисляется по формуле:
массовая доля(C3H7OH) = m(C3H7OH) / m(раствор) * 100%
где m(раствор) — масса раствора.
Масса раствора равна массе пропилового спирта и массе бензола:
m(раствор) = m(C3H7OH) + m(бензола)
Масса бензола можно найти, зная, что раствор содержит 200 г раствора пропилового спирта в бензоле. Пусть масса бензола равна m(бензола), тогда:
m(C3H7OH) + m(бензола) = 200 г
m(бензола) = 200 г — m(C3H7OH)
Тогда массовая доля пропилового спирта в растворе будет:
массовая доля(C3H7OH) = m(C3H7OH) / (m(C3H7OH) + m(бензола)) * 100% = 6,01 г / (6,01 г + (200 г — 6,01 г)) * 100% = 2,93%
Ответ: массовая доля пропилового спирта в растворе составляет 2,93%.
