на нейтрализацию смеси фенола с метанолом затратили 60мл раствора гидроокиси натрия с массовой долей 20%(p=1,2г/мл).При взаимодействии такой же массы смеси с металлическим натрием выделилось 6,72л газа(при н.у.)Определите массовые доли фенола и метанола в смеси
Для начала, определим, сколько грамм раствора гидроокиси натрия использовали для нейтрализации смеси фенола с метанолом.
Масса раствора гидроокиси натрия можно вычислить по формуле:
масса раствора = объём раствора * плотность раствора.
Используем данные из условия задачи:
объём раствора гидроокиси натрия = 60 мл,
плотность раствора гидроокиси натрия = 1,2 г/мл.
Подставим значения в формулу:
масса раствора = 60 мл * 1,2 г/мл = 72 г.
Таким образом, мы использовали 72 г раствора гидроокиси натрия для нейтрализации смеси.
Согласно закону пропорций Лавуазье, масса реагирующих веществ относится друг к другу как их молярные массы (в простых численных соотношениях).
Молярная масса фенола (C6H5OH) равна:
масса углерода (C) + масса водорода (H) + масса кислорода (O) + масса натрия (Na) = 6 * 12 + 5 * 1 + 1 * 16 + 1 * 23 = 94 г/моль.
Молярная масса метанола (CH3OH) равна:
масса углерода (C) + масса водорода (H) + масса кислорода (O) + масса натрия (Na) = 1 * 12 + 4 * 1 + 1 * 16 + 1 * 23 = 32 г/моль.
Теперь мы можем определить массовые доли фенола и метанола в смеси.
Пусть масса фенола в смеси равна x г, а масса метанола равна y г. Тогда масса натрия, необходимая для полной реакции с фенолом и метанолом, будет равна массе фенола и массе метанола вместе взятых:
x г (масса фенола) + y г (масса метанола) = 72 г (масса раствора гидроокиси натрия).
Согласно закону пропорций Лавуазье, массовое соотношение между фенолом и метанолом такое же, как и их молярное соотношение (в простых численных соотношениях). Пользуясь молярными массами, мы можем записать уравнение:
x г (масса фенола) / 94 г/моль (молярная масса фенола) = y г (масса метанола) / 32 г/моль (молярная масса метанола).
Решив это уравнение, получим значения x и y, то есть массовые доли фенола и метанола в смеси.
Можно упростить уравнение:
x / 94 = y / 32.
Затем, можно выразить y через x:
y = (32 / 94) * x.
Подставим значение y в исходное уравнение:
x + (32 / 94) * x = 72.
Упростим уравнение:
(1 + 32 / 94) * x = 72.
Вычислим значение в скобках:
(1 + 32 / 94) ≈ 1,3404.
Подставим это значение в уравнение:
1,3404 * x = 72.
Делим обе части уравнения на 1,3404:
x = 72 / 1,3404 ≈ 53,71 г.
Таким образом, масса фенола в смеси составляет примерно 53,71 г.
Теперь можем вычислить массу метанола:
y = (32 / 94) * x ≈ (32 / 94) * 53,71 ≈ 18,29 г.
Таким образом, массовая доля фенола в смеси составляет примерно 53,71 г, а массовая доля метанола - примерно 18,29 г.