Задача по химии При добавлении натрия в раствор фенола в бензоле с массовой долей фенола 9,4% и плотностью 0,9 г/мл выделился газ, которого хватило на полное каталитическое восстановление 15 г рибозы. Определите объем исходного раствора.

18 Апр в 19:40
26 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи необходимо определить, сколько натрия реакция потребит, и какой объем исходного раствора фенола (на основе его массовой доли) нужно для этого.

Определим количество моль рибозы.

Молярная масса рибозы (C5H10O5) составляет:

C: 12.01 г/моль × 5 = 60.05 г/мольH: 1.008 г/моль × 10 = 10.08 г/мольO: 16.00 г/моль × 5 = 80.00 г/мольМолярная масса рибозы = 60.05 + 10.08 + 80.00 = 150.13 г/моль

Теперь рассчитаем, сколько моль рибозы в 15 г:
[
n_{\text{рибозы}} = \frac{15 \, \text{г}}{150.13 \, \text{г/моль}} \approx 0.0998 \, \text{моль}
]

Определим количество натрия, необходимого для восстановления рибозы.

Восстановление рибозы требует 4 эквивалента водорода на каждую молекулу, что означает, что натрий будет реагировать и выделять 4 моль водорода на 1 моль рибозы:
[
n_{\text{Na}} = 0.0998 \, \text{моль} \times 4 = 0.3992 \, \text{моль}
]

Определим массу натрия:

Молярная масса натрия (Na) составляет 22.99 г/моль.
[
m{\text{Na}} = n{\text{Na}} \times M_{\text{Na}} = 0.3992 \, \text{моль} \times 22.99 \, \text{г/моль} \approx 9.16 \, \text{г}
]

Теперь рассчитаем массу фенола в растворе.

Массовая доля фенола в растворе составляет 9.4%. Обозначим массу раствора как ( m{\text{раствора}} ):
[
m{\text{фенола}} = 0.094 \times m_{\text{раствора}}
]

Сколько натрия нужно для реакции с фенолом?

Реакция натрия с фенолом (C6H5OH) даёт водород. На 1 моль фенола нужно 1 моль натрия. Поэтому:
[
n{\text{фенола}} = \frac{m{\text{фенола}}}{M{\text{фенола}}}
]
Молярная масса фенола = 94.11 г/моль.
Таким образом:
[
n{\text{фенола}} = \frac{0.094 \times m_{\text{раствора}}}{94.11}
]

Установим равенство между натрием, реагирующим с фенолом, и тем, что требуется для рибозы.

Мы знаем, что 0.3992 моль натрия необходимо. Установим уравнение:
[
0.3992 = \frac{0.094 \times m_{\text{раствора}}}{94.11}
]

Умножим обе стороны на 94.11:
[
0.3992 \times 94.11 = 0.094 \times m{\text{раствора}}
]
[
m{\text{раствора}} = \frac{0.3992 \times 94.11}{0.094} \approx 400.42 \, \text{г}
]

Теперь можем найти объем раствора. Плотность раствора составляет 0.9 г/мл:
[
V = \frac{m_{\text{раствора}}}{\rho} = \frac{400.42 \, \text{г}}{0.9 \, \text{г/мл}} \approx 444.91 \, \text{мл}
]

Таким образом, объем исходного раствора составляет примерно 445 мл.

18 Апр в 19:41
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир