Номер 3, страница 127 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3. Сколько граммов пропионового альдегида можно получить при окислении 100 г пропилового спирта, если выход альдегида составляет 90% от теоретического? Ответ: 87,0 г.

3. Дано:

Масса пропилового спирта, $m(C_3H_7OH) = 100$ г

Выход продукта реакции, $\eta = 90\%$ (или $0.9$)

Найти:

Практическую массу пропионового альдегида, $m_{практ}(C_2H_5CHO)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции окисления пропилового спирта (пропанола-1) до пропионового альдегида (пропаналя). Это реакция мягкого окисления первичного спирта, например, с использованием оксида меди(II) при нагревании:

$CH_3CH_2CH_2OH + Cuo \xrightarrow{t} CH_3CH_2CHo + Cu + H_2O$

Из уравнения видно, что из 1 моль пропилового спирта образуется 1 моль пропионового альдегида. Следовательно, их молярные соотношения равны:

$n(C_3H_7OH) : n(C_2H_5CHO) = 1:1$

2. Вычислим молярные массы реагента и продукта, используя атомные массы химических элементов (округляем до целых):

Молярная масса пропилового спирта (C₃H₈O):

$M(C_3H_7OH) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 16 = 60$ г/моль

Молярная масса пропионового альдегида (C₃H₆O):

$M(C_2H_5CHO) = 3 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 58$ г/моль

3. Найдем количество вещества (в молях) пропилового спирта, взятого для реакции:

$n(C_3H_7OH) = \frac{m(C_3H_7OH)}{M(C_3H_7OH)} = \frac{100 \text{ г}}{60 \text{ г/моль}} = \frac{5}{3}$ моль

4. Определим теоретическое количество вещества пропионового альдегида. Согласно уравнению реакции:

$n_{теор}(C_2H_5CHO) = n(C_3H_7OH) = \frac{5}{3}$ моль

5. Рассчитаем теоретическую массу пропионового альдегида (массу, которую получили бы при 100% выходе):

$m_{теор}(C_2H_5CHO) = n_{теор}(C_2H_5CHO) \cdot M(C_2H_5CHO) = \frac{5}{3} \text{ моль} \cdot 58 \text{ г/моль} = \frac{290}{3}$ г

6. Вычислим практическую массу пропионового альдегида, зная, что выход составляет 90% от теоретически возможного:

Практическая масса связана с теоретической через выход реакции: $m_{практ} = m_{теор} \cdot \eta$.

$m_{практ}(C_2H_5CHO) = \frac{290}{3} \text{ г} \cdot 0.9 = \frac{290 \cdot 0.9}{3} \text{ г} = 87.0$ г

Ответ: можно получить 87,0 г пропионового альдегида.