При обработки натрием раствора фенола в этаноле выделился водород обьёмом 8,96 л (н. при действии на раствор такой же массы бромной водой выпал осадок массой 19,86 г. вычеслите массовую долю (%) этанола в растворе.
Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые химические знания и формулы.
Масса осадка осажденного бромной водой (масса бромида натрия, NaBr) связана с объемом выделенного водорода (VH2) следующим образом:
Масса NaBr = molar_mass_NaBr * mol_NaBr,
где molar_mass_NaBr - молярная масса NaBr, а mol_NaBr - количество вещества NaBr.
Массовая доля этанола в растворе (mass_fraction_ethanol) связана с объемом выделенного водорода и массой осадка следующим образом:
mass_fraction_ethanol = (molar_mass_ethanol * mol_ethanol) / (molar_mass_ethanol * mol_ethanol + molar_mass_water * mol_water),
где molar_mass_ethanol - молярная масса этанола, molar_mass_water - молярная масса воды, mol_ethanol - количество вещества этанола, mol_water - количество вещества воды.
Теперь давайте разберемся со значениями.
Масса осадка (molar_mass_NaBr * mol_NaBr) равна 19,86 г. Молярная масса NaBr равна 102,89 г/моль (можно найти в таблице молярных масс). Следовательно,
19,86 г = 102,89 г/моль * mol_NaBr.
Из этого уравнения получаем:
mol_NaBr = 19,86 г / 102,89 г/моль ≈ 0,193 моль.
Также нам известно, что объем выделенного водорода равен 8,96 л. По уравнению состояния идеального газа, объем выделенного водорода связан с количеством вещества водорода следующим образом:
Масса осадка осажденного бромной водой (масса бромида натрия, NaBr) связана с объемом выделенного водорода (VH2) следующим образом:
Масса NaBr = molar_mass_NaBr * mol_NaBr,
где molar_mass_NaBr - молярная масса NaBr, а mol_NaBr - количество вещества NaBr.
Массовая доля этанола в растворе (mass_fraction_ethanol) связана с объемом выделенного водорода и массой осадка следующим образом:
mass_fraction_ethanol = (molar_mass_ethanol * mol_ethanol) / (molar_mass_ethanol * mol_ethanol + molar_mass_water * mol_water),
где molar_mass_ethanol - молярная масса этанола, molar_mass_water - молярная масса воды, mol_ethanol - количество вещества этанола, mol_water - количество вещества воды.
Теперь давайте разберемся со значениями.
Масса осадка (molar_mass_NaBr * mol_NaBr) равна 19,86 г. Молярная масса NaBr равна 102,89 г/моль (можно найти в таблице молярных масс). Следовательно,
19,86 г = 102,89 г/моль * mol_NaBr.
Из этого уравнения получаем:
mol_NaBr = 19,86 г / 102,89 г/моль ≈ 0,193 моль.
Также нам известно, что объем выделенного водорода равен 8,96 л. По уравнению состояния идеального газа, объем выделенного водорода связан с количеством вещества водорода следующим образом:
mol_H2 = V_H2 / molar_volume_H2,
где V_H2 - объем выделенного водорода, molar_volume_H2 - молярный объем водорода.
Молярный объем водорода примерно равен 22,4 л/моль (можно найти в таблице физических величин). Тогда
mol_H2 = 8,96 л / 22,4 л/моль ≈ 0,4 моль.
Поскольку масса NaBr должна быть равна массе бромным водой превращенной в NaBr, то можно записать следующее:
molar_mass_NaBr * mol_NaBr = molar_mass_br * mol_br,
где molar_mass_br - молярная масса брома, mol_br - количество вещества брома.
Известно, что бром в бромной воде имеет состояние -1, следовательно, объем бромной воды (V_br) связан с количеством вещества брома следующим образом:
mol_br = V_br / molar_volume_br,
где molar_volume_br - молярный объем брома (примерно 22,4 л/моль, также можно найти в таблице физических величин).
Поскольку масса бромной воды известна (19,86 г), можно записать следующее:
molar_mass_br * mol_br = 19,86 г.
Из данных, известно, что мас...