Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать знания о реакциях между кислотами и основаниями, а также о расчетах концентрации растворов.
1. Сначала определим количество фосфорной кислоты, которое мы использовали. Для этого умножим массу фосфорной кислоты (100 г) на массовую долю кислоты (19,8 %):
100 г × 0,198 = 19,8 г
2. Теперь нам нужно определить количество аммиака, которое прореагировало с фосфорной кислотой. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄
Из уравнения видно, что для образования 1 молекулы соли (NH₄)₃PO₄ требуется 3 молекулы аммиака (NH₃). Таким образом, стехиометрическое соотношение между аммиаком и солью составляет 1:3.
Мы знаем, что объем аммиака равен 2,24 л (н.у.). Но так как аммиак в газообразном состоянии, мы должны перевести его объем в количество веществ в молах, используя уравнение состояния газа:
V (л) = n (моль) × 22,4 л/моль
Подставим известные значения:
2,24 л × (1 моль/22,4 л) = 0,1 моль (округлим до одного знака после запятой)
Исходя из стехиометрического соотношения, получаем, что количество соли (NH₄)₃PO₄ составляет 0,1 моль × 3 = 0,3 моль.
3. Теперь определим массу соли (NH₄)₃PO₄. Для этого умножим количество молей на молярную массу этой соли. Молярная масса (NH₄)₃PO₄ равна сумме масс атомов в его составе:
М(NH₄)₃PO₄ = М(N) × 3 + М(H) × 12 + М(P) + М(O) × 4
Найдем молярные массы:
М(N) = 14 г/моль (увеличим на 3, так как есть три атома азота)
М(H) = 1 г/моль (увеличим на 12, так как есть 12 атомов водорода)
М(P) = 31 г/моль
М(O) = 16 г/моль (увеличим на 4, так как есть 4 атома кислорода)
Теперь вычислим массу соли:
Масса соли = количество молей × молярную массу
= 0,3 моль × 149 г/моль
= 44,7 г
4. Наконец, определим массовую долю соли в растворе. Для этого найдем общую массу раствора, складывая массы аммиака и фосфорной кислоты, а затем разделим массу соли на общую массу и умножим на 100 %:
Общая масса раствора = масса аммиака + масса фосфорной кислоты + масса соли
= 0 г + 100 г + 44,7 г
= 144,7 г
Массовая доля соли = (масса соли / общая масса раствора) × 100%
= (44,7 г / 144,7 г) × 100%
≈ 30,9% (округлим до одного знака после запятой)
Итак, состав соли (NH₄)₃PO₄ в полученном растворе составляет около 30,9%, а массовая доля соли в растворе составляет около 30,9%.
Втор-бутилэтилен (C4H8) - это органическое соединение, которое можно гидробромировать, то есть добавить бром в молекулу. Гидробромирование - это реакция, при которой бром вступает в реакцию с двойной связью между атомами углерода.
Гидробромирование втор-бутилэтилена может проводиться в различных условиях, и я расскажу о двух наиболее распространенных из них.
1. Гидробромирование с использованием концентрированной серной кислоты (H2SO4) и бромида водорода (HBr):
- В первую очередь, необходимо подготовить реакционную смесь. Для этого добавьте H2SO4 к двум-бутилэтилену и затем медленно добавьте HBr.
- Следующим шагом является проведение самой реакции. Реакционную смесь помещают в реакционный сосуд с охладителем, чтобы предотвратить открытие цикла двух-бутилэтилена. Важно поддерживать температуру около 0-5 градусов Цельсия.
- Реакция обычно проводится в течение нескольких часов. После окончания реакции, реакционную смесь следует охладить, затем, чтобы выделить продукт - втор-бутилбромид (C4H9Br), можно провести экстракцию с помощью воды.
- Затем продукт моют с помощью нейтрализующего раствора, обычно раствора натрия бикарбоната (NaHCO3). Затем нужно отделить органический слой, просушить его над сульфатом магния (MgSO4) и промыть его с помощью низкокипящего растворителя, например, эфира.
- Втор-бутилбромид можно получить путем удаления растворителя при помощи паров и совместной кипячения или сообразованию с другим растворителем.
2. Гидробромирование с использованием пероксида бензойла (C6H5CO)2O и HBr:
- В этом методе для проведения реакции требуется использование перекиси бензойла. Реакция проводится при комнатной температуре без применения охлаждения.
- Пероксид бензойла и HBr добавляются к двух-бутилэтилену и реакционная смесь перемешивается.
- Реакция проводится в течение нескольких часов, после чего она можно считать завершенной. Аналогично предыдущему методу, втор-бутилбромид можно выделить путем экстракции с водой, выделения органического слоя, мойке, просушиванию и удалению растворителя.
В обоих методах, втор-бутилбромид является конечным продуктом гидробромирования двух-бутилэтилена. Эти методы позволяют получить желаемое соединение с высокой степенью чистоты и выходом.
30,4/14 : 69,6/16=2,17 : 4,35=1 : 2. Формула - NO2 (окид азота (IV).