Порцию раствора фенола в толуоле массой 20 г обработали избытком натрия. В результате реакции образовался газ объемом 672 мл (н.у.). Вычислите массовую долю фенола в растворе толуола.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно использовать закон Гей-Люссака: V1/T1 = V2/T2.

Объем газа можно перевести в условия н.у. по формуле: V(н.у.) = V(исходный) (P(исходный) / P(н.у.)) (273 + t(н.у.)) / (273 + t(исходный))
где V(исходный) - объем газа в изначальных условиях
P(исходный) - давление в изначальных условиях
t(исходный) - температура в изначальных условиях.

Теперь можно вычислить массу фенола с помощью следующего уравнения химической реакции
C6H5OH + Na -> C6H6 + NaOH.

Молярная масса фенола (C6H5OH) = 94 г/моль
Молярная масса толуола (C6H6) = 92 г/моль.

Теперь вычисляем количество вещества каждого из компонентов
n(fenol) = m(fenol) / M(fenol)
n(toluol) = m(toluol) / M(toluol).

Используя соотношение из химической реакции, находим количество вещества натрия
n(Na) = n(fenol).

Теперь можем найти массовую долю фенола в растворе
X(fenol) = m(fenol) / (m(fenol) + m(toluol)) * 100%.

Подставив все в формулы, найдем, что массовая доля фенола в растворе толуола равна примерно 5,7%.