Какова массовая доля этилового и пропилового спиртов в смеси массой 8,3 г, в которую было добавлено избыток натрия

Содержание вопроса: Расчет массовой доли компонентов в смеси

Описание:
Для того чтобы решить данную задачу, нужно учесть, что этиловый спирт (этиловый спирт) — химическое вещество с формулой C₂H₅OH, а пропиловый спирт (пропанол-1) — химическое вещество с формулой C₃H₇OH.

Первым делом, мы должны определить количество гидрогена, который выделился в результате реакции между добавленным натрием и этиловым и пропиловым спиртами. Для этого мы используем закон Авогадро, который утверждает, что при одинаковых условиях (температура и давление) равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул или атомов.

Затем мы можем рассчитать количество молекул водорода, используя известные данные о его объеме (1,68 л) и условиях (н.у.), которые равны 273 К (0 °C) и 1 атм.

Далее, зная количество молекул водорода, можно рассчитать количество молекул для каждого спирта по формуле реакции, где на одно молекулю этилового спирта приходится 3 молекулы водорода, а на одну молекулу пропилового спирта - 5 молекул водорода.

Затем, исходя из количества молекул каждого спирта и их молярных масс, можно рассчитать массу соответствующего спирта.

И, наконец, для расчета массовой доли каждого спирта в смеси необходимо поделить массу каждого спирта на общую массу смеси и умножить результат на 100%.

Например:
Дано: Масса смеси - 8,3 г, объем выделившегося водорода - 1,68 л (н.у.)

Решение:
1. Рассчитаем количество молекул водорода:
V = 1,68 л
Температура = 273 К
Давление = 1 атм
Используем формулу PV = nRT для рассчета количества молекул (n):
n = PV / RT
n = (1 атм * 1,68 л) / (0,0821 * 273 К)
n ≈ 0,067 моль

2. Рассчитаем количество молекул каждого спирта:
Для этилового спирта: 3 молекулы H₂ на 1 молекулу C₂H₅OH
Количество молекул этилового спирта = 0,067 моль * 3 = 0,201 моль

Для пропилового спирта: 5 молекул H₂ на 1 молекулу C₃H₇OH
Количество молекул пропилового спирта = 0,067 моль * 5 = 0,335 моль

3. Рассчитаем массы каждого спирта:
Молярная масса этилового спирта = 46,07 г/моль
Масса этилового спирта = 0,201 моль * 46,07 г/моль ≈ 9,26 г

Молярная масса пропилового спирта = 60,10 г/моль
Масса пропилового спирта = 0,335 моль * 60,10 г/моль ≈ 20,1 г

4. Рассчитаем массовую долю каждого спирта в смеси:
Общая масса смеси = 8,3 г
Массовая доля этилового спирта = (9,26 г / 8,3 г) * 100% ≈ 111,57%
Массовая доля пропилового спирта = (20,1 г / 8,3 г) * 100% ≈ 241,45%

Совет: Для решения подобных задач помните, что количество вещества (в молях) связано с массой вещества (в граммах) через молярную массу.

Упражнение:
Масса смеси спиртов, содержащихся в растворе, равна 10 г. Рассчитайте массовую долю каждого спирта, если масса этих спиртов соответственно составляет 4 г и 6 г.