Вопрос школьника
Рассчитайте массу 2,4,6-трибромфенола, который образуется при действии раствора фенола массой 47 г (массовая доля фенола 10%) на бромную воду массой 1 кг (массовая доля Br2 3,2%).
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции между фенолом и бромной водой:
C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH + 3HBr
Из уравнения видно, что на каждый моль фенола требуется 3 моля брома. Также известно, что массовая доля фенола в растворе составляет 10%, то есть в 100 г раствора содержится 10 г фенола. Следовательно, масса фенола в данном случае равна:
m(фенола) = 0,1 * 47 г = 4,7 г
Массовая доля брома в бромной воде составляет 3,2%, то есть в 1000 г бромной воды содержится 32 г брома. Следовательно, масса брома в данном случае равна:
m(Br2) = 0,032 * 1000 г = 32 г
Теперь можно рассчитать количество молей брома, необходимых для реакции с фенолом:
n(Br2) = m(Br2) / M(Br2) = 32 г / 159,8 г/моль = 0,2005 моль
Так как на каждый моль фенола требуется 3 моля брома, то количество молей фенола, участвующих в реакции, равно:
n(фенола) = n(Br2) / 3 = 0,2005 моль / 3 = 0,0668 моль
Молярная масса 2,4,6-трибромфенола равна 330,8 г/моль. Следовательно, масса 2,4,6-трибромфенола, образующегося в результате реакции, равна:
m(2,4,6-трибромфенола) = n(фенола) * M(2,4,6-трибромфенола) = 0,0668 моль * 330,8 г/моль = 22,03 г
Таким образом, масса 2,4,6-трибромфенола, образующегося при действии раствора фенола массой 47 г на бромную воду массой 1 кг, составляет 22,03 г.
