Химики на помощь При взаимодействии 5,18 г смеси фенола и резорцина с избытком натрия выделился водород объемом 0,957 л (100 кПа, 15 °С). Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси.
Найдем количество молей водорода, выделившегося при реакции: PV = nRT n = PV/RT = (100000 Pa)(0.957 L)/(8.31 LkPa/molK * (15+273) K) = 0.046 моль
Составим уравнение реакции между фенолом, резорцином и натрием: C6H5OH + Na -> C6H6 + NaOH C6H4(OH)2 + 2Na -> C6H6 + 2NaOH
Из уравнения видно, что соотношение между фенолом и резорцином равно 1:1.
Выразим массу фенола и резорцина через количество молей: m(C6H5OH) = n(C6H5OH) M(C6H5OH) m(C6H4(OH)2) = n(C6H4(OH)2) M(C6H4(OH)2)
Так как массовая доля вещества в смеси равна: w1 = m1 / (m1 + m2) w2 = m2 / (m1 + m2)
Решаем систему уравнений: m1 + m2 = 5.18 г w1 = m1 / 5.18 г w2 = m2 / 5.18 г
Найдем массы фенола и резорцина: m(C6H5OH) = n M(C6H5OH) = 0.046 моль 94.11 г/моль = 4.33 г m(C6H4(OH)2) = n M(C6H4(OH)2) = 0.046 моль 110.11 г/моль = 5.06 г
Подставляем в формулы для массовых долей: w1 = 4.33 г / 5.18 г = 0.8378 = 83.78 % w2 = 5.06 г / 5.18 г = 0.9794 = 97.94 %
Итак, массовые доли веществ в исходной смеси: Фенол - 83.78 % Резорцин - 97.94 % (ошибка в расчетах, должно быть 16.22%)
Найдем количество молей водорода, выделившегося при реакции:
PV = nRT
n = PV/RT = (100000 Pa)(0.957 L)/(8.31 LkPa/molK * (15+273) K) = 0.046 моль
Составим уравнение реакции между фенолом, резорцином и натрием:
C6H5OH + Na -> C6H6 + NaOH
C6H4(OH)2 + 2Na -> C6H6 + 2NaOH
Из уравнения видно, что соотношение между фенолом и резорцином равно 1:1.
Выразим массу фенола и резорцина через количество молей:
m(C6H5OH) = n(C6H5OH) M(C6H5OH)
m(C6H4(OH)2) = n(C6H4(OH)2) M(C6H4(OH)2)
Так как массовая доля вещества в смеси равна:
w1 = m1 / (m1 + m2)
w2 = m2 / (m1 + m2)
Решаем систему уравнений:
m1 + m2 = 5.18 г
w1 = m1 / 5.18 г
w2 = m2 / 5.18 г
Найдем массы фенола и резорцина:
m(C6H5OH) = n M(C6H5OH) = 0.046 моль 94.11 г/моль = 4.33 г
m(C6H4(OH)2) = n M(C6H4(OH)2) = 0.046 моль 110.11 г/моль = 5.06 г
Подставляем в формулы для массовых долей:
w1 = 4.33 г / 5.18 г = 0.8378 = 83.78 %
w2 = 5.06 г / 5.18 г = 0.9794 = 97.94 %
Итак, массовые доли веществ в исходной смеси:
Фенол - 83.78 %
Резорцин - 97.94 % (ошибка в расчетах, должно быть 16.22%)