Рассчитайте массу органического вещества и массу осадка, образующихся в результате пропускания этилена объемом 560 см3 (н. у.) через 63,2 г 5%-ного раствора KMnO4. Схема протекающей реакции (коэффи- циенты не расставлены!): CH2 CH2 + KMnO4 + H2O → → CH2(OH)—CH2(OH) + MnO2↓ + KOH

Для решения данной задачи, сначала нужно проанализировать уравнение реакции и определить, сколько реагирующих веществ участвует в реакции.

1. Определение количества этилена: Объем этилена составил 560 см³ (н. у.). Для получения количества молей этилена используем уравнение идеального газа, где 1 моль газа занимает 22,4 л (22400 см³) при нормальных условиях.

\[ n(C2H4) = \frac{560 \, \text{см}^3}{22400 \, \text{см}^3/\text{моль}} = 0,025 \, \text{моль} \]

2. Расчет количества KMnO4 в растворе: У нас есть 63,2 г 5%-ного раствора KMnO4. Для нахождения массы KMnO4 в растворе используем процентное содержание:

\[ \text{масса } KMnO4 = 63,2 \, \text{г} \times 0,05 = 3,16 \, \text{г} \]

Далее находим количество молей KMnO4, зная молярную массу KMnO4 (примерно 158 г/моль):

\[ n(KMnO4) = \frac{3,16 \, \text{г}}{158 \, \text{г/моль}} \approx 0,020 \, \text{моль} \]

3. Молярные соотношения: Исходя из уравнения реакции, 1 моль этилена реагирует с 1 моль KMnO4. У нас есть 0,025 моль C2H4 и 0,020 моль KMnO4. Поскольку KMnO4 является лимитирующим реагентом, то именно его количество определяет, сколько образуется продукта.

4. Образование продуктов: В результате реакции образуются:

• 0,020 моль C2(OH)2 (гидрата этилена),
• 0,020 моль MnO2 (осадок),
• соотношение KOH по аналогии (так как 1:1:1 по моли).

5. Масса осадка MnO2: Молярная масса MnO2 приблизительно 87 г/моль. Рассчитаем массу образовавшегося осадка:

\[ \text{масса } MnO2 = n(MnO2) \times M(MnO2) = 0,020 \, \text{моль} \times 87 \, \text{г/моль} = 1,74 \, \text{г} \]

6. Масса органического вещества: Для массы C2(OH)2:

\[ \text{молярная масса } C2(OH)2 \approx 46 \, \text{г/моль} \] \[ \text{масса } C2(OH)2 = n(C2(OH)2) \times M(C2(OH)2) = 0,020 \, \text{моль} \times 46 \, \text{г/моль} = 0,92 \, \text{г} \]

7. Итоги:

• Масса органического вещества (C2(OH)2) составляет 0,92 г.
• Масса осадка (MnO2) составляет 1,74 г.

Таким образом, при пропускании 560 см³ этилена через 63,2 г 5%-ного раствора KMnO4 образуется 0,92 г органического вещества и 1,74 г осадка.