Решатор Сервисы

Массовые доли пропанола-1 и метанола в 13,6 г смеси

Смесь пропанола-1 и метанола массой 13,6 г обработали избытком магния. В результате реакции образовался водород объёмом 3584 мл (н. у.). Вычислите массовые доли спиртов в исходной смеси.

Дано

`m(смеси) = 13.6 text{ г}`

`V(H_2) = 3584 text{ мл} = 3.584 text{ л}`

Найти

`ω(C_3H_7OH) = text{ ?}`

`ω(CH_3OH) = text{ ?}`

Решение

Запишем уравнения реакций спиртов с магнием:

`2C_3H_7OH + Mg = (C_3H_7O)_2Mg + H_2 text{↑}`

`2CH_3OH + Mg = (CH_3O)_2Mg + H_2 text{↑}`

Найдём количество вещества выделившегося водорода:

`n(H_2) = (V(H_2))/(V_m) = 3.584/22.4 = 0.16 text{ моль}`

Пусть:

`n(C_3H_7OH) = x`

`n(CH_3OH) = y`

Согласно уравнениям реакций, количество водорода от каждого спирта равно половине количества спирта. Тогда общее количество водорода:

`n(H_2) = (x)/2 + (y)/2 = 0.16`

Масса смеси спиртов:

`m(смеси) = m(C_3H_7OH) + m(CH_3OH) = n(C_3H_7OH)*M(C_3H_7OH) + n(CH_3OH)*M(CH_3OH) = 60*x + 32*y = 13.6`

Составим и решим систему уравнений:

`{(x + y = 0.32),(60*x + 32*y = 13.6):}`

`{(x = 0.32 - y),(60*x + 32*y = 13.6):}`

`60*(0.32 - y) + 32*y = 13.6`

`19.2 - 60*y + 32*y = 13.6`

`28*y = 5.6`

`y = 0.2 text{ моль}`

`x = 0.32 - 0.2 = 0.12 text{ моль}`

Найдём массы спиртов:

`m(C_3H_7OH) = n(C_3H_7OH)*M(C_3H_7OH) = 0.12*60 = 7.2 text{ г}`

`m(CH_3OH) = n(CH_3OH)*M(CH_3OH) = 0.2*32 = 6.4 text{ г}`

Вычислим массовые доли спиртов в исходной смеси:

`ω(C_3H_7OH) = (100*m(C_3H_7OH))/(m(смеси)) = (100*7.2)/13.6 = 52.94%`

`ω(CH_3OH) = (100*m(CH_3OH))/(m(смеси)) = (100*6.4)/13.6 = 47.06%`

Ответ

`ω(C_3H_7OH) = 52.94%`

`ω(CH_3OH) = 47.06%`

1
1