Для решения задачи сначала найдем массу брома в бромной воде.
Общая масса бромной воды = 290 г.
Массовая доля брома = 7%.
Таким образом, масса брома в растворе составит:
[
\text{Масса брома} = \frac{7}{100} \times 290 \text{ г} = 20.3 \text{ г}
]
Алкены реагируют с бромом по реакции электрофильного присоединения. Один моль брома (Br₂) реагирует с одним молем алкена, образуя бромалканы.
Теперь определим, сколько моль брома у нас есть:
Молярная масса брома (Br) = 80 г/моль,
Молярная масса брома (Br₂) = 160 г/моль,
Тогда количество моль брома в 20.3 г составит:
[
\text{Количество моль Br₂} = \frac{20.3 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} \approx 0.1263 \text{ моль}
]
Это количество также равно количеству моль алкена, который вступил в реакцию. Теперь найдем массу исходного алкена (бутена-2).
Молярная масса бутена-2 (C₄H₈) = (4 × 12) + (8 × 1) = 48 г/моль.
Масса бутена-2 (C₄H₈) будет равна:
[
\text{Масса бутена-2} = 0.1263 \text{ моль} \times 48 \text{ г/моль} \approx 6.06 \text{ г}
]
Теперь переходим ко второй реакции. Если в результате гидрирования образуется алкан (например, бутан, C₄H₁₀), нас интересует массовая доля водорода в этом продукте.
Молярная масса бутана (C₄H₁₀):
[
\text{Молярная масса C₄H₁₀} = (4 \times 12) + (10 \times 1) = 58 \text{ г/моль}
]
Масса водорода в бутане составляет 10 г (10 атомов водорода по 1 г/моль).
Теперь можем рассчитать массовую долю водорода в бутане:
[
\text{Массовая доля водорода} = \frac{10 \text{ г}}{58 \text{ г}} \times 100 \approx 17.2414%
]
Округляя до десятых, получаем:
17.2%
В итоге, масса исходного углеводорода, вступившего в первую реакцию, составляет примерно 6.1 г, а массовая доля водорода в продукте второй реакции — 17.2%.
