На восстановлении смеси пропаналя и бутаналя массой 25,3 г затрачено 8,96 л водорода (н.у.), при этом получено 21,4 г смеси спиртов. Определите массы альдегидов в исходной смеси. Найдите выход продуктов, считая, что он одинаков в обеих стадиях.
Запишем систему уравнений для реакции восстановления альдегидов до спиртов: C3H7CHO + H2 -> C3H8O C4H9CHO + H2 -> C4H10O
Найдем количество моль вещества пропаналя и бутаналя в исходной смеси: n(C3H7CHO) = m(C3H7CHO)/M(C3H7CHO) = 25,3 г / 72 г/моль ≈ 0,35 моль n(C4H9CHO) = m(C4H9CHO)/M(C4H9CHO) = 25,3 г / 86 г/моль ≈ 0,29 моль
Так как 1 моль смеси спиртов образуется из 1 моль альдегида, то в исходной смеси было 0,35 моль пропаналя и 0,29 моль бутаналя.
Найдем количество молей водорода, затраченного на реакцию: n(H2) = V(H2)/(22,4 л/моль) = 8,96 л / 22,4 л/моль ≈ 0,4 моль
Поскольку вещество было в избытке, то в результате реакции был использован весь водород. Следовательно, количество моль вещества пропаналя и бутаналя соответствует количеству молей водорода - 0,4 моль.
Найдем массы альдегидов в исходной смеси: m(C3H7CHO) = n(C3H7CHO) M(C3H7CHO) = 0,35 моль 72 г/моль ≈ 25,2 г m(C4H9CHO) = n(C4H9CHO) M(C4H9CHO) = 0,29 моль 86 г/моль ≈ 25,0 г
Таким образом, масса пропаналя в исходной смеси составляет около 25,2 г, а масса бутаналя - около 25,0 г. Вывод продуктов равен 21,4 г, что означает, что выход продуктов составляет 84,3% от массы исходной смеси.
Для решения этой задачи, сначала определим количество вещества пропаналя (C3H7CHO) и бутаналя (C4H9CHO) в исходной смеси:
Молярная масса пропаналя (C3H7CHO):
M(C3H7CHO) = 312 + 71 + 112 + 116 = 72 г/моль
Молярная масса бутаналя (C4H9CHO):
M(C4H9CHO) = 412 + 91 + 112 + 116 = 86 г/моль
Запишем систему уравнений для реакции восстановления альдегидов до спиртов:
C3H7CHO + H2 -> C3H8O
C4H9CHO + H2 -> C4H10O
Найдем количество моль вещества пропаналя и бутаналя в исходной смеси:
n(C3H7CHO) = m(C3H7CHO)/M(C3H7CHO) = 25,3 г / 72 г/моль ≈ 0,35 моль
n(C4H9CHO) = m(C4H9CHO)/M(C4H9CHO) = 25,3 г / 86 г/моль ≈ 0,29 моль
Так как 1 моль смеси спиртов образуется из 1 моль альдегида, то в исходной смеси было 0,35 моль пропаналя и 0,29 моль бутаналя.
Найдем количество молей водорода, затраченного на реакцию:
n(H2) = V(H2)/(22,4 л/моль) = 8,96 л / 22,4 л/моль ≈ 0,4 моль
Поскольку вещество было в избытке, то в результате реакции был использован весь водород. Следовательно, количество моль вещества пропаналя и бутаналя соответствует количеству молей водорода - 0,4 моль.
Найдем массы альдегидов в исходной смеси:
m(C3H7CHO) = n(C3H7CHO) M(C3H7CHO) = 0,35 моль 72 г/моль ≈ 25,2 г
m(C4H9CHO) = n(C4H9CHO) M(C4H9CHO) = 0,29 моль 86 г/моль ≈ 25,0 г
Таким образом, масса пропаналя в исходной смеси составляет около 25,2 г, а масса бутаналя - около 25,0 г. Вывод продуктов равен 21,4 г, что означает, что выход продуктов составляет 84,3% от массы исходной смеси.