Номер 2.35, страница 49, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.35. Вычислите массу спирта, полученного гидратацией 92,4 г этилена, содержащего 10% примесей.

Дано:

$m(\text{этилен с примесями}) = 92,4 \text{ г}$

$\omega(\text{примесей}) = 10\%$

Найти:

$m(\text{спирта}) - ?$

Решение:

1. Сначала определим массу чистого этилена в предоставленном образце. Если примеси составляют 10%, то массовая доля чистого этилена ($C_2H_4$) составляет $100\% - 10\% = 90\%$.

Вычислим массу чистого этилена:

$m(\text{чистого } C_2H_4) = m(\text{смеси}) \times \omega(\text{чистого } C_2H_4) = 92,4 \text{ г} \times 0,90 = 83,16 \text{ г}$

2. Запишем уравнение реакции гидратации этилена. При гидратации этилена (алкена) образуется соответствующий спирт — этанол ($C_2H_5OH$).

$C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+, t, p} C_2H_5OH$

3. Рассчитаем молярные массы реагента (этилена) и продукта (этанола). Используем относительные атомные массы: $Ar(C) = 12$ г/моль, $Ar(H) = 1$ г/моль, $Ar(O) = 16$ г/моль.

Молярная масса этилена ($C_2H_4$):

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

Молярная масса этанола ($C_2H_5OH$):

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

4. Найдем количество вещества (число молей) этилена, вступившего в реакцию:

$n(C_2H_4) = \frac{m(C_2H_4)}{M(C_2H_4)} = \frac{83,16 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} = 2,97 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль этилена образуется 1 моль этанола. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(C_2H_5OH) = n(C_2H_4) = 2,97 \text{ моль}$

6. Теперь вычислим массу полученного этанола:

$m(C_2H_5OH) = n(C_2H_5OH) \times M(C_2H_5OH) = 2,97 \text{ моль} \times 46 \text{ г/моль} = 136,62 \text{ г}$

Ответ: масса полученного спирта составляет 136,62 г.