Пропен объемом 2,24 л (н. у. ) пропустили через 10% -й раствор серной кислоты массой 195,8 г. Вычислите массу и массовую долю пропанола-2, образовавшегося в результате реакции, если выход спирта составляет 80% от теоретически возможного, при условии, что весь пропен был поглощен раствором кислоты.
Так как серная кислота реагирует с пропеном в соотношении 1:1, то количество молей пропена также равно 2 моль.
Теперь найдем количество молей пропанола-2, которое можно получить исходя из уравнения реакции:
n(C3H7OH) = 2 моль
Далее найдем массу пропанола-2:
m(C3H7OH) = n(C3H7OH) M(C3H7OH) = 2 60 = 120 г
Учитывая, что выход спирта составляет 80% от теоретически возможного, масса образовавшегося пропанола-2:
m(C3H7OH) = 120 г * 0,8 = 96 г
Таким образом, масса пропанола-2, образовавшегося в результате реакции, составляет 96 г. Для вычисления массовой доли пропанола-2 в реакционной смеси можно воспользоваться следующей формулой:
Для решения задачи нужно рассмотреть химическое уравнение реакции между пропеном и серной кислотой:
C3H6 + H2SO4 -> C3H7OH
Сначала найдем количество молей серной кислоты:
m(H2SO4) = 195,8 г
M(H2SO4) = 98 г/моль
n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 195,8 / 98 = 2 моль
Так как серная кислота реагирует с пропеном в соотношении 1:1, то количество молей пропена также равно 2 моль.
Теперь найдем количество молей пропанола-2, которое можно получить исходя из уравнения реакции:
n(C3H7OH) = 2 моль
Далее найдем массу пропанола-2:
m(C3H7OH) = n(C3H7OH) M(C3H7OH) = 2 60 = 120 г
Учитывая, что выход спирта составляет 80% от теоретически возможного, масса образовавшегося пропанола-2:
m(C3H7OH) = 120 г * 0,8 = 96 г
Таким образом, масса пропанола-2, образовавшегося в результате реакции, составляет 96 г. Для вычисления массовой доли пропанола-2 в реакционной смеси можно воспользоваться следующей формулой:
mass_fraction(C3H7OH) = m(C3H7OH) / (m(C3H7OH) + m(H2SO4)) * 100%
mass_fraction(C3H7OH) = 96 г / (96 г + 195,8 г) 100% = 96 г / 291,8 г 100% ≈ 32,89%
Таким образом, массовая доля пропанола-2 в реакционной смеси составляет примерно 32,89%.