Какую массу альдегида можно получить при окислении этанола объемом 80 см (р = 0,8 г/см³), если массовая доля его выхода составляет 90%? Напишите название альдегида.
Для решения задачи нужно провести следующие шаги:
1. Определение массы этанола
Сначала найдем массу этанола, для чего воспользуемся формулой:
\[ \text{масса} = \text{объем} \times \text{плотность} \]
Подставим известные величины:
- Объем этанола = 80 см³
- Плотность этанола \( p = 0.8 \, \text{г/см³} \)
\[ \text{масса} = 80 \, \text{см³} \times 0.8 \, \text{г/см³} = 64 \, \text{г} \]
2. Определение молекулярной массы этанола
Найдем молекулярную массу этанола (C₂H₅OH):
- Углерод (C) — 12 г/моль, 2 атома: \( 2 \times 12 = 24 \, \text{г/моль} \)
- Водород (H) — 1 г/моль, 6 атомов: \( 6 \times 1 = 6 \, \text{г/моль} \)
- Кислород (O) — 16 г/моль, 1 атом: \( 1 \times 16 = 16 \, \text{г/моль} \)
Суммируем:
\[ \text{Молекулярная масса} = 24 + 6 + 16 = 46 \, \text{г/моль} \]
3. Определение количества моль этанола
Теперь найдем количество моль этанола:
\[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{64 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 1.39 \, \text{моль} \]
4. Протекание реакции окисления
При окислении этанола (C₂H₅OH) образуется ацетальдегид (C₂H₄O) по уравнению:
\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{O}} \text{C}_2\text{H}_4\text{O} + \text{H}_2\text{O} \]
Согласно уравнению, на 1 моль этанола получается 1 моль ацетальдегида.
5. Определение массы ацетальдегида
Теперь найдём массу полученного альдегида:
Сначала определим молекулярную массу ацетальдегида (C₂H₄O):
- Углерод (C) — 12 г/моль, 2 атома: \( 24 \, \text{г/моль} \)
- Водород (H) — 1 г/моль, 4 атома: \( 4 \, \text{г/моль} \)
- Кислород (O) — 16 г/моль, 1 атом: \( 16 \, \text{г/моль} \)
Суммируем:
\[ \text{Молекулярная масса ацетальдегида} = 24 + 4 + 16 = 44 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем массу ацетальдегида, получается:
\[ \text{масса ацетальдегида} = n \times \text{молекулярная масса ацетальдегида = 1.39 \, моль \times 44 \, г/моль \approx 61.16 \, г} \]
6. Учет выхода продукта
Учитываем, что выход ацетальдегида составляет 90%:
\[ \text{масса чистого ацетальдегида} = 0.90 \times 61.16 \, \text{г} \approx 55.04 \, \text{г} \]
Заключение
Итак, масса альдегида, которую можно получить при окислении этанола объёмом 80 см³, составляет примерно 55.04 г.
Название альдегида: Ацетальдегид.
