Номер 4, страница 56 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 4. Вычислите массу этилена, необходимого для получения этилового спирта массой 55,5 г. Массовая доля выхода спирта составляет 80%.

Ответ: 42,2 г.

Дано:

$m_{практ}(C_2H_5OH) = 55,5 \text{ г}$

$\eta = 80\% = 0,8$

Найти:

$m(C_2H_4)$

Решение:

1. Составим уравнение реакции гидратации этилена, в результате которой образуется этиловый спирт:

$C_2H_4 + H_2o \rightarrow C_2H_5OH$

2. Найдем теоретическую массу этилового спирта, которая могла бы получиться при 100% выходе. Массовая доля выхода ($\eta$) вычисляется по формуле:

$\eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}}$

Отсюда находим теоретическую массу $m_{теор}$:

$m_{теор}(C_2H_5OH) = \frac{m_{практ}(C_2H_5OH)}{\eta} = \frac{55,5 \text{ г}}{0,8} = 69,375 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы этилена ($C_2H_4$) и этилового спирта ($C_2H_5OH$):

$M(C_2H_4) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 28 \text{ г/моль}$

$M(C_2H_5OH) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число моль) этилового спирта, соответствующее его теоретической массе:

$n_{теор}(C_2H_5OH) = \frac{m_{теор}(C_2H_5OH)}{M(C_2H_5OH)} = \frac{69,375 \text{ г}}{46 \text{ г/моль}} \approx 1,508 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение реагента и продукта $n(C_2H_4) : n(C_2H_5OH) = 1:1$. Следовательно, количество вещества этилена, необходимого для реакции, равно теоретическому количеству вещества полученного спирта:

$n(C_2H_4) = n_{теор}(C_2H_5OH) \approx 1,508 \text{ моль}$

6. Вычислим массу этилена, которая вступила в реакцию:

$m(C_2H_4) = n(C_2H_4) \cdot M(C_2H_4) = 1,508 \text{ моль} \cdot 28 \text{ г/моль} \approx 42,224 \text{ г}$

Округляем полученное значение до десятых.

Ответ: 42,2 г.