Номер 7, страница 54 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

7. При пропускании этилена через бромную воду масса раствора увеличилась на 7 г. Какой объём газа вступил в реакцию и какая масса 1,2-дибромэтана образовалась (н. у.)?

Дано:

Увеличение массы раствора, $\Delta m_{раствора} = 7 \text{ г}$

Найти:

$V(\text{C}_2\text{H}_4)$ - ?

$m(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2)$ - ?

Решение:

При пропускании этилена (этена) через бромную воду (раствор брома в воде) происходит качественная реакция на двойную связь — бромирование. Этилен, будучи газом, вступает в реакцию с бромом, растворяется и образует новое вещество — 1,2-дибромэтан, которое остается в растворе. Увеличение массы раствора происходит за счет массы поглощенного и прореагировавшего газа.

Следовательно, масса прореагировавшего этилена равна увеличению массы раствора:

$m(\text{C}_2\text{H}_4) = \Delta m_{раствора} = 7 \text{ г}$

Уравнение химической реакции:

$\text{C}_2\text{H}_4 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2$

1. Найдем количество вещества этилена $(\nu)$, зная его массу и молярную массу. Молярная масса этилена $M(\text{C}_2\text{H}_4)$:

$M(\text{C}_2\text{H}_4) = 2 \cdot 12.01 + 4 \cdot 1.01 \approx 28 \text{ г/моль}$

Количество вещества этилена:

$\nu(\text{C}_2\text{H}_4) = \frac{m(\text{C}_2\text{H}_4)}{M(\text{C}_2\text{H}_4)} = \frac{7 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

2. Теперь найдем объем этилена, вступившего в реакцию. По условию, объем нужно найти при нормальных условиях (н. у.), где молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

$V(\text{C}_2\text{H}_4) = \nu(\text{C}_2\text{H}_4) \cdot V_m = 0.25 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 5.6 \text{ л}$

3. Рассчитаем массу образовавшегося 1,2-дибромэтана $(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2)$. Из уравнения реакции видно, что этилен и 1,2-дибромэтан находятся в мольном соотношении 1:1. Значит, количество вещества 1,2-дибромэтана также равно 0.25 моль.

$\nu(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2) = \nu(\text{C}_2\text{H}_4) = 0.25 \text{ моль}$

Найдем молярную массу 1,2-дибромэтана $M(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2)$:

$M(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2) = 2 \cdot 12.01 + 4 \cdot 1.01 + 2 \cdot 79.9 \approx 24 + 4 + 160 = 188 \text{ г/моль}$

Найдем массу образовавшегося 1,2-дибромэтана:

$m(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2) = \nu(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2) \cdot M(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2) = 0.25 \text{ моль} \cdot 188 \text{ г/моль} = 47 \text{ г}$

Ответ: объём вступившего в реакцию этилена составляет 5,6 л; масса образовавшегося 1,2-дибромэтана составляет 47 г.