Можете, пожалуйста, подробно объяснить 2ую часть задания(про массу бромной воды)
207. Обчисліть об'єм етену (н. у.), що можна добути з етанолу масою 11,5 г. Яку масу бромної води з масовою часткою брому 2% можна знебарвити цією кількістю газу?
Ответы
Объяснение:
Для розрахунку об'єму етену, що утворюється з етанолу, використаємо хімічну реакцію, яка відбувається:
C2H5OH (етанол) → C2H4 (етен) + H2O (вода)
Спочатку знайдемо молекулярну масу етанолу та етену:
Маса етанолу (C2H5OH) = 2 * маса вуглецю (C) + 6 * маса водню (H) + маса кисню (O)
= 2 * 12.01 г/моль + 6 * 1.008 г/моль + 16.00 г/моль
= 46.07 г/моль
Маса етену (C2H4) = 2 * маса вуглецю (C) + 4 * маса водню (H)
= 2 * 12.01 г/моль + 4 * 1.008 г/моль
= 28.05 г/моль
Тепер знаємо, що з одного молю етанолу утворюється один моль етену. Тепер можемо розрахувати кількість молей етену у 11.5 г етанолу:
Кількість молей етену = маса етанолу / масу молекули етанолу
Кількість молей етену = 11.5 г / 46.07 г/моль ≈ 0.249 моль
Тепер знаємо кількість молей етену. А так як об'єм молекул газів пропорційний кількості молей за незмінного тиску та температури, ми можемо використовувати ідеальний газовий закон для обчислення об'єму.
Об'єм етену = кількість молей етену * молярний об'єм ідеального газу при стандартних умовах (STP), який дорівнює 22.71 л/моль.
Об'єм етену = 0.249 моль * 22.71 л/моль ≈ 5.65 л
Тепер перейдемо до другої частини запитання про бромну воду:
Щоб знебарвити бромну воду, етен повинен взаємодіяти з бромом, утворюючи 1,2-диброметан:
C2H4 (етен) + Br2 (бром) → CH2BrCH2Br (1,2-диброметан)
Відомо, що відносна молекулярна маса 1,2-диброметану (CH2BrCH2Br) дорівнює 187.84 г/моль. Масова частка брому в бромній воді (Br2) становить 2%, що означає, що 100 г бромній води містить 2 г брому.
Знайдемо кількість молей брому у 2 г брому:
Кількість молей брому = маса брому / масу молекули брому
Кількість молей брому = 2 г / 79.90 г/моль ≈ 0.025 моль
Тепер ми знаємо, що 0.025 моль брому реагує з 1 молем етену, оскільки це стехіометрична співвідношення між реагентами. Тому для знебарвлення етеном 2 г брому потрібно 0.025 моль етену.
Тепер знаємо кількість молей етену, яку ми знайшли вище (0.249 моль), тому можемо обчислити масу бромної води:
Маса бромної води = кількість молей етену * масу молекули бромної води
Маса бромної води = 0.025 моль * 159.81 г/моль ≈ 3.996 г
Таким чином, маса бромної води, яку можна знебарвити 11.5 г етанолу, дорівнює близько 3.996 г.
Дано:
m(C2H5OH) = 11,5 г
Знайти:
V(C2H4) - ?
m р-ну(Br2) - ?
Розв'язання:
1) C2H5OH -(H2SO4, t°C)→ C2H4 + H2O;
C2H4 + Br2 → C2H4Br2;
2) n(C2H5OH) = m / M = 11,5 / 46 = 0,25 моль;
3) n(C2H4) = n(C2H5OH) = 0,25 моль;
4) V(C2H4) = n(C2H4) * Vm = 0,25 * 22,4 = 5,6 л;
5) n(Br2) = n(C2H4) = 0,25 моль;
6) m(Br2) = n * M = 0,25 * 160 = 40 г;
7) m р-ну(Br2) = m * 100% / ω = 40 * 100% / 2% = 2000 г.
Відповідь: Об'єм C2H4 становить 5,6 л; маса розчину Br2 - 2000 г.