Смесь спирта состава С4Н9ОН и пропионовой кислоты обработали избытком водного раствора гидрокарбоната натрия. Объем выделившегося при этом углекислого газа в 15 раз меньше объема углекислого газа, образовавшегося при полном сгорании такого же количества исходной смеси. Найдите массовые доли (в %) веществ в исходной смеси, если для её сжигания требуется 48,16 л кислорода (н.у.
Для начала составим уравнение реакции полного сгорания исходной смеси:
C4H9OH + C3H5COOH + xO2 -> aCO2 + bH2O
Исходя из условия задачи, зная, что объем выделенного углекислого газа в 15 раз меньше объема, образовавшегося при полном сгорании, получаем:
V(CO2 при обработке гидрокарбонатом натрия) = V(CO2 при полном сгорании) / 15
Массовое соотношение CO2 и O2 при полном сгорании: 44 g : 32 g = 1 : 0,727
Таким образом, массовое соотношение CO2 и O2 в исходной смеси: 15 * 0,727 : 1 = 10,905 : 1
Также известно, что для полного сгорания исходной смеси требуется 48,16 л кислорода (н.у.). По уравнению реакции получаем, что для полного сгорании требуется 11 моль кислорода. Следовательно, находим, что массовое соотношение CO2 и O2 в исходной смеси равно 4,38 : 1.
Для начала составим уравнение реакции полного сгорания исходной смеси:
C4H9OH + C3H5COOH + xO2 -> aCO2 + bH2O
Исходя из условия задачи, зная, что объем выделенного углекислого газа в 15 раз меньше объема, образовавшегося при полном сгорании, получаем:
V(CO2 при обработке гидрокарбонатом натрия) = V(CO2 при полном сгорании) / 15
Массовое соотношение CO2 и O2 при полном сгорании: 44 g : 32 g = 1 : 0,727
Таким образом, массовое соотношение CO2 и O2 в исходной смеси: 15 * 0,727 : 1 = 10,905 : 1
Также известно, что для полного сгорания исходной смеси требуется 48,16 л кислорода (н.у.). По уравнению реакции получаем, что для полного сгорании требуется 11 моль кислорода. Следовательно, находим, что массовое соотношение CO2 и O2 в исходной смеси равно 4,38 : 1.
Теперь можем составить систему уравнений:
C4H9OH + C3H5COOH -> 10,905CO2 + bH2O
C4H9OH + C3H5COOH -> 4,38CO2 + cO2
Решая систему уравнений получаем, что массовая доля С4Н9ОН составляет около 52,7%, массовая доля С3H5COOH – около 47,3%.