Смесь первых двух членов гомологического ряда предельных одноатомных спиртов обработали натрием, при этом выделилось 8,96 л газа (н.У.). При взаимодействии такого же количества смеси спиртов с бромоводородной кислотой образовалось 78,8 г смеси двух бромистых алкилов. Определите количественный состав исходной смеси спиртов (в граммах).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно сначала определить количество вещества газа, выделившегося при обработке натрием.

По формуле Гей-Люссака для газовых реакций, обьем газа пропорционален количеству вещества:

V_1/n_1 = V_2/n_2

где V_1 и n_1 - объем и количество выделившегося газа, V_2 и n_2 - объем и количество вещества реакционного газа. Поскольку изменение объемов газов можно считать прямопропорциональным количеству вещества, можно напрямую рассчитывать количество вещества по объемам газа.

Сначала определим количество вещества газа, соответствующее 8,96 л:

n = V / V_0

где n - количество вещества газа, V - объем газа (8,96 л), V_0 - молярный объем идеального газа (22,4 л/моль)

n = 8,96 / 22,4 = 0,4 моль

Теперь определим количество вещества первого и второго спиртов в реакции с натрием, зная их молярные массы и составляя уравнения реакций:

R-OH + Na -> R-Na + 1/2H2 (R - аллил)
R'-OH + 2Na -> R'-Na + 1/2H2 + NaOH (R' - циклопентадиан)

M(R-OH) = 32 г/моль
M(R'-OH) = 74 г/моль

n1 = 0,4 моль
n2 = 0,4 моль / 2 = 0,2 моль

Теперь подберем соотношение двух спиртов в начальной смеси так, чтобы при их обработке натрием было получено необходимое количество вещества газа:

0,4R + 0,2R' = 0,4 моль
nR = 0,4 - 0,2 = 0,2 моль
nR' = 0,2 моль

Теперь найдем массы первого и второго спиртов в начальной смеси:

m1 = n1 M(R-OH) = 0,2 моль 32 г/моль = 6,4 г
m2 = n2 M(R'-OH) = 0,2 моль 74 г/моль = 14,8 г

Таким образом, количественный состав исходной смеси спиртов: 6,4 г первого спирта и 14,8 г второго спирта.