Масса смеси этанола и метанола 16,3г, химическое количество оксида меди2 0,7 моль, 24г оксида меди2 не прореагировали. Определите массовую долю метаналя
Для решения данной задачи сначала необходимо выяснить, сколько вещества оксида меди(II) прореагировало, а затем использовать это количество для нахождения массовой доли метанола в смеси.
Молярная масса оксида меди (CuO): \[ M_{\text{CuO}} = M_{\text{Cu}} + M_{\text{O}} = 63,5 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} = 79,5 \, \text{г/моль} \]
Определим количество оксида меди (II) в 24 г: \[ n_{\text{CuO}} = \frac{m}{M} = \frac{24 \, \text{г}}{79,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,302 \, \text{моль} \]
Сколько оксида меди (II) прореагировало: \[ n_{\text{CuO, реагировавший}} = n_{\text{CuO, начальный}} - n_{\text{CuO, не прореагировавший}} = 0,7 \, \text{моль} - 0,302 \, \text{моль} \approx 0,398 \, \text{моль} \]
Запишем уравнение реакции между оксидом меди(II) и метанолом (известно, что метанол (CH3OH) реагирует с оксидом меди(II)): \[ \text{CuO} + \text{CH}_3\text{OH} \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \] Из уравнения видно, что соотношение реакционных веществ 1:1.
Следовательно, количество метанола, прореагировавшего: \[ n_{\text{CH}_3\text{OH}} = n_{\text{CuO, реагировавший}} \approx 0,398 \, \text{моль} \]
Молярная масса метанола \( M_{\text{CH}_3\text{OH}} = 12 + 3 \cdot 1 + 16 = 32 \, \text{г/моль} \)
Вычислим массу метанола: \[ m_{\text{CH}_3\text{OH}} = n_{\text{CH}_3\text{OH}} \cdot M_{\text{CH}_3\text{OH}} = 0,398 \, \text{моль} \cdot 32 \, \text{г/моль} \approx 12,736 \, \text{г} \]
Найдем массу этанола: \[ m_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = m_{\text{смеси}} - m_{\text{CH}_3\text{OH}} = 16,3 \, \text{г} - 12,736 \, \text{г} \approx 3,564 \, \text{г} \]
Теперь вычислим массовую долю метанола: \[ w_{\text{CH}_3\text{OH}} = \frac{m_{\text{CH}_3\text{OH}}}{m_{\text{смеси}}} \cdot 100\% = \frac{12,736}{16,3} \cdot 100\% \approx 78,1\% \]
Таким образом, массовая доля метанола в смеси составляет примерно 78,1%.
