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

Чтобы решить задачу о реакции пропанола-1 с натрием, нужно сначала понять, что происходит в ходе этой реакции. Пропанол-1 — это спирт, который реагирует с натрием, образуя пропилат натрия и водород. Давайте разберем задачу шаг за шагом.

Уравнение реакции

Реакция между пропанолом-1 и натрием может быть записана следующим образом:

\[ C_3H_7OH + Na \rightarrow C_3H_7ONa + \frac{1}{2} H_2 \]

где:

• \( C_3H_7OH \) — пропанол-1,
• \( Na \) — натрий,
• \( C_3H_7ONa \) — пропилат натрия,
• \( H_2 \) — водород.

Шаг 1: Найдем количество вещества (моль) для каждого реагента

Для пропанола-1 (C₃H₇OH)

Молярная масса пропанола-1:

• C: 3 × 12 = 36 г/моль
• H: 8 × 1 = 8 г/моль
• O: 1 × 16 = 16 г/моль

Суммарная молярная масса: \[ M_{C_3H_7OH} = 36 + 8 + 16 = 60 \text{ г/моль} \]

Теперь найдем количество вещества пропанола-1: \[ n_{C_3H_7OH} = \frac{m_{C_3H_7OH}}{M_{C_3H_7OH}} = \frac{35 \text{ г}}{60 \text{ г/моль}} \approx 0,583 \text{ моль} \]

Для натрия (Na)

Молярная масса натрия: \[ M_{Na} = 23 \text{ г/моль} \]

Теперь найдем количество вещества натрия: \[ n_{Na} = \frac{m_{Na}}{M_{Na}} = \frac{9,2 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 0,400 \text{ моль} \]

Шаг 2: Определим лимитирующий реагент

Согласно уравнению реакции, на 1 моль пропанола-1 требуется 1 моль натрия. Теперь сравним количества веществ:

• У нас есть 0,583 моль пропанола-1 и 0,400 моль натрия.
• Натрий — лимитирующий реагент, так как его меньше, чем пропанола-1.

Шаг 3: Найдем массу образовавшегося пропилата натрия

Согласно уравнению реакции, 1 моль натрия образует 1 моль пропилата натрия. Поскольку натрий — лимитирующий реагент, мы можем использовать его количество для находки массы образовавшегося продукта:

Количество вещества пропилата натрия, который образуется:

\[ n_{C_3H_7ONa} = n_{Na} = 0,400 \text{ моль} \]

Теперь найдем молярную массу пропилата натрия:

• C: 3 × 12 = 36 г/моль
• H: 6 × 1 = 6 г/моль (5 из радикала и 1 из натрия)
• O: 1 × 16 = 16 г/моль
• Na: 1 × 23 = 23 г/моль

Суммарная молярная масса: \[ M_{C_3H_7ONa} = 36 + 6 + 16 + 23 = 81 \text{ г/моль} \]

Теперь найдем массу пропилата натрия: \[ m_{C_3H_7ONa} = n_{C_3H_7ONa} \times M_{C_3H_7ONa} = 0,400 \text{ моль} \times 81 \text{ г/моль} \approx 32,4 \text{ г} \]

Ответ

При взаимодействии 35 г пропанола-1 с 9,2 г натрия образуется примерно 32,4 г пропилата натрия.