H3C-COOH + CH3-CH2-OH <---> H3C-CO-O-CH2-CH3 + H2O
===
m (CH3COOH) = 30 грамм
м.в. (CH3COOH) = 60.05 г/моль
n (CH3COOH) = 30/60.05 = 0.5 моль
===
m (CH3CH2-OH) = 46 грамм
м.в. (CH3CH2-OH) = 46.07 г/моль
n (CH3CH2-OH) = 46/46.07 = 1.0 моль
===
n (CH3COOH) < n (CH3CH2-OH)
===
1 моль CH3COOH ---> 1 моль H3C-CO-O-CH2-CH3
0.5 моль CH3COOH ---> 0.5 моль H3C-CO-O-CH2-CH3
===
м.в. (H3C-CO-O-CH2-CH3) = 88.11 г/моль
0.5 моль H3C-CO-O-CH2-CH3 = 44.05 грамм
===
44.05 грамм H3C-CO-O-CH2-CH3 = 100%
85 % = 37.45 грамм H3C-CO-O-CH2-CH3
===
37.45 грамм
Дано:
m (CH3COOH ) = 30 г
m (C2H5OH) = 46 г
wвых (CH3-COOC2H5) = 85%
найти:
m пр(CH3-COOC2H5)
1) найдем вещество в недостатке:
30 г 46 г х г
CH3COOH + С2H5OH = CH3COOC2H5 + H2O
60 г 46 г 88 г
n = m\M
n (CH3COOH) = 30 \ 60 = 0,5 моль (недостаток)
n (С2H5OH) = 46 \ 46 = 1 моль (избыток)
2) вычислим массу эфира:
30 г – х г
60 г – 88 г
х = 30 г ∙ 88 г\ 60 г = 44 г
3) найдем практическую массу эфира с учетом 85%-ного выхода продукта реакции:
m(пр) = m(теор) ∙ w(вых)\ 100% =
m(пр) (CH3-COOC2H5) = 44 ∙ 85%\ 100% = 37,4 г
ответ: m пр (CH3-COOC2H5) = 37,4 г
Задача: При сжигании 7,5 г органического вещества образуется 4,5 г водяных паров и 5,6 л оксида углерода (IV) (н.у.). Определите молекулярную формулу вещества, если плотность его паров по водороду составляет 15.
Дано:
m (CxHyOz) = 7,5 г;
m (H₂O) = 4,5 г;
V (CO₂) = 5,6 л.
D (по H₂) = 15.
Найти:
x, y, z (формулу) — ?
1. Найдём количество вещества воды. По формуле:
‣ n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса (г/моль).
n (H₂O) = m ÷ M = 4,5 г : 18 г/моль = 0,25 (моль).
2. Найдём количество вещества углекислого газа. По формуле:
‣ n = V ÷ Vm; где: n - количество вещества (моль), V - объём (л), Vm - молярный объём газов при н.у., постоянная величина, равная 22,4 (л/моль).
n (CO₂) = V ÷ Vm = 5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 (моль).
3. Далее действуем по правилу:
n (C в CxHyOz) = n (CO₂);
n (H в CxHyOz) = 2n (H₂O).
Таким образом:
n (C в CxHyOz) = 0,25 (моль).
n (H в CxHyOz) = 0,5 (моль).
4. Теперь найдём массы углерода и водорода в неизвестном соединении. По формуле:
‣ m = n · M; где: m - масса (г), n - количество вещества (моль), M - молярная масса (г/моль).
m (C в CxHyOz) = n · M = 0,25 моль · 12 г/моль = 3 (г).
m (H в CxHyOz) = n · M = 0,5 моль · 1 г/моль = 0,5 (г).
Если сложить массы C и H в неизвестном соединении, то получится 3,5 г, а в условии дано 7,5 г, это означает, что в соединении присутствует ещё кислород.
Несложно вычислить, что на кислород приходится 4 грамма органического соединения.
Теперь найдём количество вещества кислорода по уже вышеупомянутой формуле.
n (O в CxHyOz) = m : M = 4 г : 16 г/моль = 0,25 (моль).
5. Мы нашли количество вещества каждого элемента в органическом соединении. Теперь соотнесём их, чтобы получить простейшую формулу соединения.
n (C) : n (H) : n (O) = 0,25 моль : 0,5 моль : 0,25 моль = 1 : 2 : 1.
Таким образом, простейшая формула соединения — CH₂O.
Посчитаем его молярную массу на всякий случай, это пригодится нам в дальнейших действиях
M (CH₂O) = 30 (г/моль).
6. Далее вычислим молярную массу неизвестного соединения. Нам дана плотность по водороду, а значит вычислять молярную массу будем по формуле:
‣ M (соед.) = D (по газу) · M (газа); где: M - молярные массы (г/моль), D - относительная плотность (безразмерная величина).
M (CxHyOz) = D (по H₂) · M (H₂) = 15 · 2 = 30 (г/моль).
Это совпало с молярной массой простейшей формулы, найденной ранее. Это значит, что простейшая формула в данной задаче и является истинной.
ответ: CH₂O.