Номер 2, страница 141 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 2. Какая масса пропанола-1 вступила в реакцию дегидратации, если продукт реакции может полностью обесцветить 180 г 20%-го раствора брома в тетрахлорметане?

Ответ: 13,5 г.

2. Дано:

$m_{р-ра}(Br_2) = 180 \text{ г}$

$w(Br_2) = 20\% = 0,2$

Найти:

$m(C_3H_7OH) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции внутримолекулярной дегидратации пропанола-1. В результате этой реакции образуется алкен (пропен) и вода. Катализатором обычно выступает концентрированная серная кислота при нагревании.

$CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow{H_2SO_4, t>140^\circ C} CH_3-CH=CH_2 + H_2O$

2. Продукт реакции, пропен, является ненасыщенным углеводородом и способен присоединять бром по месту двойной связи. Эта реакция приводит к обесцвечиванию бромной воды (раствора брома), что является качественной реакцией на алкены.

$CH_3-CH=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_3-CH(Br)-CH_2(Br)$

3. Рассчитаем массу чистого брома, который может прореагировать. Она находится как произведение массы раствора на массовую долю растворенного вещества.

$m(Br_2) = m_{р-ра}(Br_2) \cdot w(Br_2) = 180 \text{ г} \cdot 0,2 = 36 \text{ г}$

4. Вычислим количество вещества брома ($Br_2$). Для этого найдем его молярную массу (атомная масса брома ≈ 80 г/моль).

$M(Br_2) = 2 \cdot 80 = 160 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества:

$n(Br_2) = \frac{m(Br_2)}{M(Br_2)} = \frac{36 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0,225 \text{ моль}$

5. Из уравнения реакции присоединения брома к пропену (2) видно, что вещества реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества пропена, вступившего в реакцию, равно количеству вещества брома.

$n(C_3H_6) = n(Br_2) = 0,225 \text{ моль}$

6. Из уравнения реакции дегидратации пропанола-1 (1) следует, что из 1 моль спирта образуется 1 моль алкена. Значит, для получения 0,225 моль пропена потребовалось 0,225 моль пропанола-1.

$n(C_3H_7OH) = n(C_3H_6) = 0,225 \text{ моль}$

7. Наконец, рассчитаем массу пропанола-1, вступившего в реакцию. Сначала найдем его молярную массу.

$M(C_3H_7OH) = 3 \cdot M(C) + 8 \cdot M(H) + 1 \cdot M(O) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 16 = 60 \text{ г/моль}$

Теперь можем найти искомую массу:

$m(C_3H_7OH) = n(C_3H_7OH) \cdot M(C_3H_7OH) = 0,225 \text{ моль} \cdot 60 \text{ г/моль} = 13,5 \text{ г}$

Ответ: 13,5 г.