К смеси метанола и этанола массой 11 г добавили избыток металлического натрия. В результате выделился газ объемом 3,36 л (н.у.) чему равны массовые доли спиртов в смеси?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи сначала найдем количество реагента (металлического натрия), необходимое для реакции.

Молярная масса метанола (CH3OH) = 32 г/моль
Молярная масса этанола (C2H5OH) = 46 г/моль

Моль метанола в смеси = 11 г / 32 г/моль = 0,34375 моль
Моль этанола в смеси = 11 г / 46 г/моль = 0,23913 моль

Так как в реакции 1 моль метанола реагирует с 2 молью натрия, а 1 моль этанола реагирует с 3 молями натрия, для реакции потребуется:
Моль натрия = 0,34375 моль × 2 + 0,23913 моль × 3 = 1,36569 моль

Теперь рассчитаем массу натрия, необходимую для реакции:
M(на) = 1,36569 моль × 23 г/моль (молярная масса натрия) = 31,39 г

Поскольку натрия добавлено избыток, объем газа будет соответствовать только реакции с метанолом. По закону Лавуазье связь между объемом газа и молью вещества в реакции:
V(г) = n(г) × 22,4 л/моль
3,36 л = 0,34375 моль × 22,4 л/моль

Теперь мы можем рассчитать массовые доли спиртов в смеси:

Доля метанола = мольная доля метанола / (мольная доля метанола + мольная доля этанола)
Доля метанола = 0,34375 / (0,34375 + 0,23913) = 0,5897 или 58,97 %
Доля этанола = 0,23913 / (0,34375 + 0,23913) = 0,4103 или 41,03 %

Итак, массовые доли спиртов в смеси равны 58,97% метанола и 41,03% этанола.