Чтобы решить эту задачу, давайте по шагам разберём все необходимые вычисления и объяснения.
Шаг 1: Определим массу абсолютного этилового спирта
Для начала найдем массу 23 мл этилового спирта, используя его плотность.
Плотность абсолютного спирта = 0,8 г/см³.
Масса (m) = Объем (V) × Плотность (ρ).
В нашем случае:
- V = 23 мл = 23 см³ (так как 1 мл = 1 см³).
- ρ = 0,8 г/см³.
Теперь подставим значения в формулу:
[ m = 23 , \text{см}³ \times 0,8 , \text{г/см}³ = 18,4 , \text{г}. ]
Шаг 2: Найдем количество этилена, который мог бы быть получен теоретически
Этиловый спирт (C₂H₅OH) при дегидратации превращается в этилен (C₂H₄) по следующей реакции:
[ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O}. ]
Из уравнения видно, что 1 моль этилового спирта дает 1 моль этилена. Найдем молярную массу этилового спирта (C₂H₅OH):
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль.
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль.
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
Таким образом,
[ \text{Молярная масса C}_2\text{H}_5\text{OH} = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 , \text{г/моль}. ]
Теперь найдем количество молей этилового спирта, который мы имеем:
[ n = \frac{m}{M} = \frac{18,4 , \text{г}}{46 , \text{г/моль}} \approx 0,4 , \text{моль}. ]
Согласно реакции, это количество даст нам такое же количество молей этилена, то есть 0,4 моль.
Шаг 3: Найдем объем этилена
Находим объем, который займёт 0,4 моль этилена при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л:
[ V = n \times V_{\text{моль}} = 0,4 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 8,96 , \text{л}. ]
Шаг 4: Посчитаем практический выход
Практический выход X% вычисляется по формуле:
[ X = \left( \frac{V_{\text{получено}}}{V_{\text{максимально возможный}}} \right) \times 100%, ]
где ( V_{\text{получено}} = 6,72 , \text{л} ) (дано в задаче), а ( V_{\text{максимально возможный}} = 8,96 , \text{л} ).
Теперь подставим значения:
[ X = \left( \frac{6,72}{8,96} \right) \times 100% \approx 75%. ]
Итог
Практический выход реакции (X) составляет примерно 75%. Таким образом, ответ на задачу — 75%.
