Рассчитайте массу пропилата натрия, который образуется при взаимодействии пропанола-1 массой 35 г с натрием массой 9,2 г с решением

Для решения задачи сначала нам необходимо понять, какие реакции происходят, и какие вещества участвуют в процессе.

1. Записываем уравнение реакции

Пропанол-1 (C3H8O) реагирует с натрием (Na) с образованием пропилата натрия (C3H7ONa) и водорода (H2). Уравнение реакции можно записать так:

\[ 2 \text{C}_3\text{H}_8\text{O} + 2 \text{Na} \rightarrow 2 \text{C}_3\text{H}_7\text{ONa} + \text{H}_2 \]

2. Находим моли реактивов

Давайте найдем, сколько молей пропанола-1 и натрия у нас есть:

Молярная масса пропанола-1 (C3H8O):

• Углерод (C): 12 г/моль × 3 = 36 г
• Водород (H): 1 г/моль × 8 = 8 г
• Кислород (O): 16 г/моль × 1 = 16 г

Итак, молярная масса пропанола-1:
\[ 36 + 8 + 16 = 60 \text{ г/моль} \]

Теперь вычислим количество моль пропанола: \[ n_{C3H8O} = \frac{m_{C3H8O}}{M_{C3H8O}} = \frac{35 \text{ г}}{60 \text{ г/моль}} \approx 0.583 \text{ моль} \]

Молярная масса натрия (Na): 23 г/моль
Теперь найдем количество моль натрия: \[ n_{Na} = \frac{m_{Na}}{M_{Na}} = \frac{9.2 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 0.400 \text{ моль} \]

3. Определяем лимитирующий реактив

Смотрим на уравнение реакции. Из него видно, что на 2 моль пропанола необходимо 2 моль натрия, т.е. соотношение 1:1.

У нас:

• Пропанола (число моль): 0.583
• Натрия (число моль): 0.400

Таким образом, натрий является лимитирующим реагентом, потому что его меньше в реальном соотношении необходимом для реакции.

4. Вычисляем количество образовавшегося продукта

Так как на 2 моль натрия образуется 2 моль пропилата натрия, то 0.400 моль натрия даст 0.400 моль пропилата натрия.

5. Находим массу образовавшегося пропилата натрия

Молярная масса пропилата натрия (C3H7ONa):

• Углерод (C): 12 г/моль × 3 = 36 г
• Водород (H): 1 г/моль × 7 = 7 г
• Кислород (O): 16 г/моль × 1 = 16 г
• Натрий (Na): 23 г/моль × 1 = 23 г

Итак, молярная масса пропилата натрия: \[ 36 + 7 + 16 + 23 = 82 \text{ г/моль} \]

Теперь можем найти массу пропилата натрия: \[ m_{C3H7ONa} = n_{C3H7ONa} \cdot M_{C3H7ONa} = 0.400 \text{ моль} \cdot 82 \text{ г/моль} = 32.8 \text{ г} \]

Ответ

Масса пропилата натрия, образующегося при реакции, составит 32.8 г.