Відповідь:
Нижче ↓ виберіть, яка відповідь найкраще підходить, бо важко зрозуміти щось з умови задачі (Не сказали: що робили із спиртом і якого він характеру).
Пояснення:
Дано: | 1) Слід знайти скільки утворилось карбон (IV) оксиду:
m(K₂CO₃)=414 g | X g 414 g
| 2 KOH + CO2 → H2O + K2CO3
m(спирту?) | 44 g/моль 138 g/моль
Х → = 414 * 44 / 138 = 132 г
2. Знайдемо його кількість:
n(CO₂)=m/Mr=132/44= 3 mol
3. Підставляємо у рівняння:
*(!) a) Якщо це насичений спирт:
CₓH₂ₓ₊₁OH + O₂ → 3CO₂ + H₂O
Якщо з одного моль спирту утворилось 3 моль CO₂, то цей спирт містить 3 атома карбону (логічно :)). Підставляємо:
х₁ g 132 g
C₃H₇OH+ 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
60 g/моль 44*3 г/моль
x₁= 60*132 / (44*3) = 60 g
*(!) б) Якщо це ненасичений спирт:
CₓH₂ₓ₋₁OH + O₂ → 3CO₂ + H₂O
Є одна відмінність - на два атома Гідрогену меньше.
х₂ g 132 g
C₃H₅OH+ 4.5 O₂ → 3CO₂ + 3H₂O
58 g/моль 3*44 g/моль
х₂= 132*58 / (3*44)= 58 g
Тобто, маса спирту = його Mr
*(!) в) Якщо це алкалоїд (двоатомний) спирт:
CₓH₂ₓ(OH)₂ + O₂ → 3CO₂ + H₂O
Є одна відмінність - на + одна гідроксильна група.
C₃H₆(OH)₂ + 4O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
Mr(C₃H₆(OH)₂)=m(C₃H₆(OH)₂)= 76 g
*(!) в) Якщо це алкантріол (триатомний) спирт:
CₓH₂ₓ₋₁(OH)₃ + O₂ → 3CO₂ + H₂O
Є одна відмінність: + ще одна гідроксильна група.
C₃H₅(OH)₃ + 3.5 O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
Mr(C₃H₅(OH)₃)=m(C₃H₅(OH)₃)= 91 g
*Будь ласка, поставте "найкраще" :)
В задании, очевидно, ошибка. Судя по формулам реагентов и продуктов, происходит только восстановление: хрома от +6 до +3 и серы от +6 до 0. . А восстановления не может быть без окисления.
Поэтому скорее всего в реагентах пропущен какой-то восстановитель. скорее всего, сероводород H₂S или сернистый газ SO₂. Допустим, что пропущен H₂S. Тогда уравнение примет вид:
H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + S + K₂SO₄ + H₂O
Метод электронного баланса:
(Степени окисления записаны в скобках справа от символа. Но вообще их надо писать сверху, над символом. Степени окисления высчитываются, исходя из формул веществ и известных степеней окисления водорода, кислорода и других элементов. Мы этого здесь не делаем из-за громоздкости выкладок)
Cr(+6) + 3 e⁻ = Cr(+3) | 3 | 2
S(-2) - 2 e⁻ = S(0) | 2 | 3
2 Cr(+6) + 3 S(-2) = 2 Cr(+3) + 3 S(0)
Уравниваем хром и серу, принимая во внимание индексы при хроме, и то, что сера окислилась из сероводорода в элементарную серу, а сера в сульфат-ионах степень окисления не меняла:
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + H₂O
Уравниваем сульфат-группы:
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + H₂O
Уравниваем водород (по сероводороду и серной кислоте справа и воде слева):
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + 7 H₂O
Проверяем несульфатный кислород: 7 = 7 и калий: 2 = 2. Все уравнено.
Метод электронно-ионный (метод полуреакций)
H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + S + K₂SO₄ + H₂O
Полуреакция восстановления:
Cr₂O₇²⁻ + e⁻ = 2 Cr³⁺
Оксид-ионы "связываем" ионами водорода в воду:
Cr₂O₇²⁻ + e⁻ + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
Число полученных электронов вычисляется так, чтобы суммарные заряды слева и справа были одинаковы (в данном случае +6):
Cr₂O₇²⁻ + 6 e⁻ + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
Полуреакция окисления.
H₂S - e⁻ = S + 2 H⁺
Уравниваем заряды (т.е. определяем число отданных электронов):
H₂S - 2 e⁻ = S + 2 H⁺
Записываем обе полуреакции друг под другом, как и в в методе электронного баланса. И также определяем коэффициенты и складываем обе полуреакции:
Cr₂O₇²⁻ + 6 e⁻ + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O | 1
H₂S - 2 e⁻ = S + 2 H⁺ | 3
Cr₂O₇²⁻ + 3 H₂S + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 3 S + 7 H₂O + 6 H⁺
Сокращаем подобные члены (ионы водорода):
Cr₂O₇²⁻ + 3 H₂S + 8 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 3 S + 7 H₂O
Дополняем катионы и анионы соответствующими анионами и катионами для электрической нейтральности молекул с учетом индексов в молекулах:
K₂Cr₂O₇ + 3 H₂S + 4 H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + 7 H₂O
Уравниваем ионы, не изменившие степени окисления и формы нахождения в растворе (в данном случае ионы калия и сульфат-ионы)
K₂Cr₂O₇ + 3 H₂S + 4 H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + 7 H₂O
Сравниваем с предыдущим методом:
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + 7 H₂O (тот же самый результат, если отвлечься от порядка следования слагаемых)