Состав смеси этиленгликоля и глицерина по объёму водорода
При действии избытка металлического натрия на смесь, содержащую 6,2 г этиленгликоля и неизвестную массу глицерина, выделилось 5,6 л водорода (н. у.). Вычислите состав смеси в процентах.
Дано
`m(C_2H_4(OH)_2) = 6.2 text{ г}`
`V(H_2) = 5.6 text{ л}`
Найти
`ω(C_2H_4(OH)_2) = text{ ?}`
`ω(C_3H_5(OH)_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций этиленгликоля и глицерина с натрием:
`C_2H_4(OH)_2 + 2Na = C_2H_4(ONa)_2 + H_2 text{↑}`
`C_3H_5(OH)_3 + 3Na = C_3H_5(ONa)_3 + 1.5H_2 text{↑}`
Найдём количество вещества водорода:
`n(H_2) = (V(H_2))/V_m = 5.6/22.4 = 0.25 text{ моль}`
Найдём количество вещества этиленгликоля:
`n(C_2H_4(OH)_2) = (m(C_2H_4(OH)_2))/(M(C_2H_4(OH)_2)) = 6.2/62 = 0.1 text{ моль}`
Количество водорода от реакции с этиленгликолем:
`n_1(H_2) = n(C_2H_4(OH)_2) = 0.1 text{ моль}`
Количество водорода от реакции с глицерином:
`n_2(H_2) = n(H_2) - n_2(H_2) = 0.25 - 0.1 = 0.15 text{ моль}`
Найдем по реакции количество моль глицерина:
`n(C_3H_5(OH)_3) = (n_2(H_2))/1.5 = 0.15/1.5 = 0.1 text{ моль}`
Рассчитаем массу глицерина по найденному количеству вещества:
`m(C_3H_5(OH)_3) = n(C_3H_5(OH)_3)*M(C_3H_5(OH)_3) = 0.1*92 = 9.2 text{ г}`
Найдем массу смеси:
`m(смеси) = m(C_2H_4(OH)_2) + m(C_3H_5(OH)_3) = 6.2 + 9.2 = 15.4 text{ г}`
Вычислим состав смеси в процентах:
`ω(C_2H_4(OH)_2) = (100*m(C_2H_4(OH)_2))/(m(смеси)) = (100*6.2)/15.4 = 40.26%`
`ω(C_3H_5(OH)_3) = 100 - ω(C_2H_4(OH)_2) = 100 - 40.26 = 59.74%`
Ответ
`ω(C_2H_4(OH)_2) = 40.26%`
`ω(C_3H_5(OH)_3) = 59.74%`