В200 мл этилового спирта с массовой долей с2h5-0h 96 % (плотность 0,80 г/мл) растворили 10 г металлического натрия. рассчитайте массовую доли веществ в полученном спиртовом растворе

ответ: 83,75% С₂Н₅ОН и 18,54% С₂Н₅ONa

Дано:

V(C₂H₅OH) = 200 ml

ρ(C₂H₅OH) = 0,8 г/мл

ω(C₂H₅OH) = 96% или 0,96

m(Na) = 10 г

Найти:

ω'(C₂H₅OH) - ?

ω(C₂H₅ONa) - ?

Объяснение:

m(p-pa C₂H₅OH) = V(C₂H₅OH)*ρ(C₂H₅OH)

m(p-pa C₂H₅OH) = 200 мл*0.8 г/мл = 160 г

m(C₂H₅OH) = m(p-pa C₂H₅OH)*ρ(C₂H₅OH)

m(C₂H₅OH) = 160 г*0,96 = 153.6 г

M(C₂H₅OH) = 46 г/моль

n(C₂H₅OH) = m(C₂H₅OH) /M(C₂H₅OH) = 153,6 г/46 г/моль = 3,34 моль

M(Na) = 23 г/моль

n(Na) = m(Na)/M(Na) = 10 г/23 г/моль = 0,435 моль

Составляем УХР:

2C₂H₅OH + 2Na => 2C₂H₅ONa + H₂

Из УХР видно, что n(C₂H₅OH):n(Na):n(C₂H₅ONa):n(H₂) = 2:2:2:1

Из расчетов, исходя из условия задачи видно,что натрий взят в недостатке, поэтому все расчеты по УХР проводим по натрию.

n(C₂H₅ONa) = 0,435 моль

n(H₂) = 0,5n(Na) = 0,5*0,435 моль = 0,2175 моль

M(H₂) = 2 г/моль

m(H₂) = n(H₂)*M(H₂) = 0,2175 моль*2 г/моль = 0,435 г

n'(C₂H₅OH) = 3,34 моль - 0,435 моль = 2.905 моль (осталось после реакции)

m'(C₂H₅OH) = n'(C₂H₅OH)*M(C₂H₅OH) = 2,905 моль*46 г/моль = 133,63 г

M(C₂H₅ONa) = 68 г/моль

m(C₂H₅ONa) = n(C₂H₅ONa)*M(C₂H₅ONa) = 0,435 моль*68 г/моль = 29,58 г

m'(p-pa) = m(p-pa C₂H₅OH) - m(H₂) = 160 г - 0,435 г = 159,565 г

ω'(C₂H₅OH) = m'(C₂H₅OH)/m'(p-pa) = 133,63 г/159,565 г = 0.8375  или 83,75%

ω(C₂H₅ONa) = m(C₂H₅ONa)/m'(p-pa) = 29,58 г/159,565 г = 0,1854 или 18,54%

ответ: 83,75% С₂Н₅ОН и 18,54% С₂Н₅ONa