Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Олимпиадная задачка. помогите решить вроде простая но не получается

Татьяна Капитанова Мастер (2493), закрыт 11 месяцев назад
При взаимодействии избытка металлического натрия с 23,8 г смеси бутанола–2 с насыщенным двухатомным спиртом выделилось 4,48 л газа. При сжигании такого же количества этой смеси в избытке кислорода образуется 27 г воды. Напишите возможные структурные формулы взятого двухатомного спирта.
Лучший ответ
Flying teapot Оракул (70705) 11 месяцев назад
При взаимодействии избытка металлического натрия с 23,8 г смеси бутанола–2 с насыщенным двухатомным спиртом выделилось 4,48 л газа. При сжигании такого же количества этой смеси в избытке кислорода образуется 27 г воды.

2*4,48/22,4= 0,4 - это кол-во гидроксогрупп и их кислородов в молях
27/18=1,5 моль воды или 3 моля Н всего в смеси
Обозначим кол-во молей спиртов в смеси x и y.
x*m(С4Н10О)+y*m(C2H6O2)=23,8
x*(12*4+10+16)+y*(24+6+32)=23.8
74x+62y=23.8 - для 2-х атомного спирта!
74x+62y+14yn=23.8 для 2+n спирта

10x + 6y + 2ny = 3 для 2+n спирта
1x + 2y = 0.4 для 2+n спирта

Три уравнения, три неизвестных., n - целое
Загоняем в Вольфрам
n=2
x=1/5
y=1/10
Спирт - Бутандиол-1,4 бутандиол-2,3, б-ол-1,2, или 2-метилпропандиол-1,2 или 2-метилпропандиол-1,3
Остальные ответы
Магомед Исаев Профи (511) 11 месяцев назад
Дано:
масса смеси бутанола-2 и двухатомного спирта = 23,8 г
объем выделившегося газа = 4,48 л
масса образовавшейся воды = 27 г

Переведем объем газа в условия стандартного давления и температуры (273 К и 1 атм):
V = 4,48 л = 4,48/22,4 = 0,2 моль
По уравнению реакции:
2Na + 2ROH → 2RОNa + Н2
одна моль Na реагирует с двумя молями ROH, то есть масса смеси ROH равна:
m(ROH) = (23,8/2) - m(Na) = 11,9 - m(Na)
где m(Na) - масса натрия, реагирующего с данным количеством ROH.

Рассчитаем количество моль воды, образовавшейся при сжигании 0,2 моль смеси бутанола-2 и двухатомного спирта:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 27 / 18 = 1,5 моль

По уравнению реакции сжигания смеси:
C4H9OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2O
одна моль смеси C4H9OH и двухатомного спирта дает 5 моль воды, следовательно, количество моль двухатомного спирта равно:
n(ROH) = n(H2O) / 5 = 0,3 моль

Масса этих 0,3 моль двухатомного спирта равна:
m(ROH) = n(ROH) * M(ROH)

Осталось определить структуру двухатомного спирта, для этого рассмотрим возможные варианты:
1. Этанол (C2H5OH), двухатомный спирт, взаимодействие с Na дает NaC2H5O и H2.
2. Пропанол-1 (C3H7OH), трехатомный спирт, взаимодействие с Na дает NaC3H7O и H2.
3. Пропанол-2 (CH3CHOHCH3), трехатомный спирт, взаимодействие с Na дает NaCH3CH(OCH3) и H2.

Таким образом, возможными структурными формулами взятого двухатомного спирта являются: этанол (C2H5OH), пропанол-1 (C3H7OH), пропанол-2 (CH3CHOHCH3).
Татьяна КапитановаМастер (2493) 11 месяцев назад
прикол. прикол вы пишете типа пропанол это трехатомный спирт
Магомед Исаев Профи (511) Татьяна Капитанова, Да, пропанол - это трехатомный спирт, также известный как изопропиловый спирт.
Akim Tkach Мастер (1069) 11 месяцев назад
Сначала найдем количество использованного бутанола-2. Для этого рассмотрим реакцию с натрием:

C4H9OH + Na → C4H9ONa + ½H2↑

Молярная масса бутанола-2: 74 г/моль

Найдем количество молей бутанола-2:

n(C4H9OH) = m/M = 23,8/74 ≈ 0,32 моль

Так как взаимодействие происходит с избытком натрия, то вся масса генерируемого гидрогена будет соответствовать количеству генерируемого гидрогена в реакции выше. Найдем количество молей гидрогена:

n(H2) = V/22,4 = 4,48/22,4 ≈ 0,2 моль

Отношение количества молей водорода к количеству молей бутанола-2 будет соответствовать коэффициенту при гидрогене в уравнении реакции с натрием:

n(C4H9OH) : n(H2) = 1 : 0,5

n(C4H9OH) = 0,5n(H2) = 0,1 моль

Масса использованного бутанола-2:

m(C4H9OH) = n(M) = 0,1 x 74 = 7,4 г

Для сжигания этого количества бутанола-2 понадобится такое же количество кислорода:

C4H9OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2O

Масса образованной воды: 27 г, а значит количество молей воды:

n(H2O) = m/M = 27/18 ≈ 1,5 моль

Количество молей бутанола-2 можно найти по соотношению количества молей воды и бутанола-2 в уравнении:

n(C4H9OH) : n(H2O) = 1 : 5

n(C4H9OH) = 0,3 моль

Откуда следует, что соотношение количества молей бутанола-2 и генерируемого гидрогена должно быть таким:

n(C4H9OH) : n(H2) = 1 : 2

Такое соотношение будет выполнено только в том случае, если используется двухатомный спирт, например, этанол (C2H5OH).
Похожие вопросы