Запишите Дано к задаче При действии избытка металлического натрия на смесь, содержащую 6,2 г этиленгликоля и неизвестную массу глицерина, выделилось 5,6 л водорода (н.у.).…
Запишите Дано к задаче 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.
Для решения задачи необходимо учесть реакции, протекающие между металлическим натрием, этиленгликолем и глицерином. На основании реакции мы можем установить, сколько водорода выделяется на каждую из этих реакций.
Реакция натрия с этиленгликолем (C2H6O2): \[ 2 \text{Na} + \text{C}_2\text{H}_6\text{O}_2 \rightarrow 2 \text{NaOH} + \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2 \] В этой реакции на каждый молекулу этиленгликоля выделяется 1 молекула водорода.
Реакция натрия с глицерином (C3H8O3): \[ 3 \text{Na} + \text{C}_3\text{H}_8\text{O}_3 \rightarrow 3 \text{NaOH} + \text{C}_3\text{H}_6 + \text{H}_2 \] В этой реакции на каждую молекулу глицерина также выделяется 1 молекула водорода.
Теперь найдем количество молей водорода, выделившегося в реакции. Объём 5,6 л водорода при нормальных условиях (н.у.) соответствует: \[ n(H_2) = \frac{V}{22.4} = \frac{5.6}{22.4} \approx 0.25 \text{ моль} \]
Определим количество молей реагентов:
Этиленгликоль (C2H6O2):
Молярная масса: \[ 2 \times 12 + 6 \times 1 + 2 \times 16 = 62 \text{ г/моль} \] Количество молей этиленгликоля: \[ n(C_2H_6O_2) = \frac{6.2 \text{ г}}{62 \text{ г/моль}} \approx 0.1 \text{ моль} \]
Теперь, из этой реакции выделяется 0.1 моль H2.
- Пусть количество молей глицерина будет \( n(C_3H_8O_3) \). Тогда: \[ 0.1 + n(C_3H_8O_3) = 0.25 \implies n(C_3H_8O_3) = 0.25 - 0.1 = 0.15 \text{ моль} \]
Найдем массу глицерина:
Молярная масса глицерина (C3H8O3): \[ 3 \times 12 + 8 \times 1 + 3 \times 16 = 92 \text{ г/моль} \] Масса глицерина: \[ m(C_3H_8O_3) = n(C_3H_8O_3) \times M(C_3H_8O_3) = 0.15 \text{ моль} \times 92 \text{ г/моль} = 13.8 \text{ г} \]
Состав смеси:
Теперь мы знаем, что в смеси 6.2 г этиленгликоля и 13.8 г глицерина.
Общая масса смеси: \[ m_{total} = 6.2 \text{ г} + 13.8 \text{ г} = 20 \text{ г} \]
Теперь найдем процентное содержание каждого компонента в смеси:
Процент этиленгликоля: \[ \% C_2H_6O_2 = \left( \frac{6.2}{20} \right) \times 100 \approx 31 \% \]
Процент глицерина: \[ \% C_3H_8O_3 = \left( \frac{13.8}{20} \right) \times 100 \approx 69 \% \]
Итог:
- Процент этиленгликоля: 31%
- Процент глицерина: 69%
