Номер 3.29, страница 57, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.29. Вычислите массу 3%-ной бромной воды, необходимой для получения 80 г дибромэтана.

Дано:

$m(C_2H_4Br_2) = 80 \text{ г}$

$\omega(Br_2) = 3\% = 0.03$

Найти:

$m_{раствора}(Br_2) - ?$

Решение:

Дибромэтан ($C_2H_4Br_2$) образуется в результате реакции присоединения брома к этену ($C_2H_4$). Бромная вода является водным раствором брома, поэтому активным реагентом выступает бром ($Br_2$).

Составим уравнение химической реакции:

$C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$

Из уравнения видно, что вещества реагируют в мольном соотношении 1:1, и образуется 1 моль продукта.

Рассчитаем молярные массы необходимых нам веществ, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Br) = 80$.

Молярная масса дибромэтана:

$M(C_2H_4Br_2) = 2 \cdot Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(Br) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 80 = 188 \text{ г/моль}$

Молярная масса брома:

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

Найдем количество вещества (в молях) 80 г дибромэтана:

$n(C_2H_4Br_2) = \frac{m(C_2H_4Br_2)}{M(C_2H_4Br_2)} = \frac{80 \text{ г}}{188 \text{ г/моль}} \approx 0.4255 \text{ моль}$

Согласно стехиометрии реакции, количество вещества брома, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося дибромэтана:

$n(Br_2) = n(C_2H_4Br_2) \approx 0.4255 \text{ моль}$

Теперь вычислим массу чистого брома, необходимую для реакции:

$m(Br_2) = n(Br_2) \cdot M(Br_2) = 0.4255 \text{ моль} \cdot 160 \text{ г/моль} \approx 68.08 \text{ г}$

Эта масса брома содержится в 3%-ном растворе бромной воды. Масса раствора вычисляется по формуле:

$m_{раствора} = \frac{m_{вещества}}{\omega_{вещества}}$

Подставим наши значения:

$m_{раствора}(Br_2) = \frac{m(Br_2)}{\omega(Br_2)} = \frac{68.08 \text{ г}}{0.03} \approx 2269.33 \text{ г}$

Округлим результат до одного знака после запятой.

Ответ: для получения 80 г дибромэтана необходима масса 3%-ной бромной воды, равная 2269.3 г.