Смесь паров метилового и этилового спирта массой 11 г пропущена через нагретую трубку, заполненную оксидом меди (2) смесь остатков в трубке взаимодействует с 174,2 мл 8%-ного раствора (р = 1.06 г/мл) серной кислоты. определите массовые доли спиртов смеси. ответ: 89,7% и 10,3% соответственно
1. Начнем с вычисления молекулярных масс метилового (CH3OH) и этилового (C2H5OH) спиртов.
Молекулярная масса метилового спирта (CH3OH) равна:
М(CH3OH) = 12,01 г/моль (C) + 1,01 г/моль (H) + 16,00 г/моль (O) = 32,04 г/моль
Молекулярная масса этилового спирта (C2H5OH) равна:
М(C2H5OH) = 12,01 г/моль (C) + 5,05 г/моль (H) + 16,00 г/моль (O) = 46,08 г/моль
2. Найдем количество вещества (в молях) метилового и этилового спиртов в смеси, используя их массы и молекулярные массы:
n(CH3OH) = m(CH3OH) / М(CH3OH) = 11 г / 32,04 г/моль ≈ 0,342 моль
n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / М(C2H5OH) = (11 - 0,342) г / 46,08 г/моль ≈ 0,232 моль
3. Рассчитаем моли серной кислоты в растворе, используя его объем и плотность:
m(H2SO4) = V(H2SO4) × p(H2SO4) = 174,2 мл × 1,06 г/мл = 184,552 г
где V(H2SO4) - объем раствора серной кислоты, p(H2SO4) - плотность раствора серной кислоты.
4. Так как метиловый и этиловый спирты реагируют с серной кислотой в соотношении 1:1, это означает, что количество молей спиртов должно быть равно количеству молей серной кислоты.
Таким образом, есть следующее соотношение: n(CH3OH) + n(C2H5OH) = n(H2SO4)
0,342 моль + 0,232 моль = n(H2SO4)
0,574 моль = n(H2SO4)
5. Чтобы найти массовые доли спиртов в смеси, нужно разделить количество молей каждого спирта на общее количество молей в смеси и умножить на 100%.
Массовая доля метилового спирта (CH3OH) = (n(CH3OH) / (n(CH3OH) + n(C2H5OH))) × 100% = (0,342 моль / 0,574 моль) × 100% ≈ 59,6%
Массовая доля этилового спирта (C2H5OH) = (n(C2H5OH) / (n(CH3OH) + n(C2H5OH))) × 100% = (0,232 моль / 0,574 моль) × 100% ≈ 40,4%
Ответ: Массовая доля метилового спирта составляет примерно 59,6%, а массовая доля этилового спирта составляет примерно 40,4%.
Надеюсь, ответ понятен! Если возникнут еще вопросы, пожалуйста, задавайте.