Этиловый спирт объёмом 50 см³ смешали с концентрированной серной кислотой и нагрели до 150 °С. При этом выделился этилен объёмом 5,3 дм² (н. у.). Рассчитайте, какая часть (%)…

Для решения этой задачи нам нужно понять, какой объем этанола подвергся дегидратации в процессе реакции с концентрированной серной кислотой. Начнем с анализа исходных данных и найдём необходимые величины.

1. Найдем массу этанола: Плотность этанола (ρ) = 0,79 г/см³. Объем этанола (V) = 50 см³.

   Масса (m) рассчитывается по формуле: \[ m = V \cdot \rho \] Подставим значения: \[ m = 50 \, \text{см}^3 \cdot 0,79 \, \text{г/см}^3 = 39,5 \, \text{г} \]

2. Рассчитаем количество молей этанола: Молярная масса этанола (C₂H₅OH) составляет примерно 46 г/моль.

   Количество молей (n) можно найти по формуле: \[ n = \frac{m}{M} \] Где \(M\) – молярная масса. \[ n = \frac{39,5 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 0,859 \, \text{моль} \]

3. Рассчитаем объем образовавшегося этилена (C₂H₄): Из условия нам дан объем выделившегося этилена, который равен 5,3 дм³. В нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм³. Это поможет найти количество молей этилена: \[ n(C₂H₄) = \frac{V}{22,4 \, \text{дм}^3/\text{моль}} = \frac{5,3 \, \text{дм}^3}{22,4 \, \text{дм}^3/\text{моль}} \approx 0,236 \, \text{моль} \]

4. Определим, сколько молей этанола подверглось дегидратации: Для получения 1 моля этилена требуется 1 моль этанола, следовательно, количество молей этанола, которые подверглись дегидратации равно количеству молей этилена: \[ n(C₂H₅OH)_{дегидрат} = n(C₂H₄) \approx 0,236 \, \text{моль} \]

5. Рассчитаем процент этанола, который подвергся дегидратации: Теперь мы можем рассчитать процент этанола, который прошел дегидратацию: \[ \text{Процент} = \left( \frac{n(C₂H₅OH)_{дегидрат}}{n(C₂H₅OH)_{нач}} \right) \cdot 100\% \] Подставим наши значения: \[ \text{Процент} = \left( \frac{0,236}{0,859} \right) \cdot 100\% \approx 27,5\% \]

Таким образом, примерно 27,5% этанола подверглись внутримолекулярной дегидратации.