Обчисліть масову частку домішок у технічному бутанолі, якщо під час його згорання масою 5 г виділився вуглекислий газ об'ємом 3.36 л.
Ответы
Ответ:Для розв'язання задачі нам знадобляться молярна маса бутанолу та коефіцієнт зв'язку між кількістю речовини та її масою.
Молярна маса бутанолу (C4H9OH) = 74.12 г/моль
Кількість молей вуглекислого газу можна визначити за допомогою формули:
n = V / Vm,
де V - об'єм газу при заданих умовах (3.36 л), Vm - молярний об'єм газу при стандартних умовах (24.45 л/моль).
Vm можна знайти за формулою:
Vm = VnRT/P,
де R - універсальна газова стала (0.08206 л⋅атм/моль⋅K), T - температура у кельвінах (стандартні умови 273 К), P - тиск у атмосферах (стандартні умови 1 атм).
Vm = (3.36 л) (1 атм) / ((0.08206 л⋅атм/моль⋅K) (273 K)) = 0.124 моль/л
Тоді кількість молей вуглекислого газу:
n = (3.36 л) / (0.124 моль/л) = 27.1 ммоль
З рівняння згоряння бутанолу:
C4H9OH + 6O2 -> 4CO2 + 5H2O
Бачимо, що 1 моль бутанолу виділяє 4 моля CO2. Тоді кількість молей CO2, що виділилась під час згоряння:
n(CO2) = (27.1 ммоль) / 4 = 6.8 ммоль
Маса CO2:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 6.8 ммоль * 44.01 г/моль = 0.3 г
Так як бутанол згорає до CO2 та Н2О, то маса бутанолу, яка згоріла, також дорівнює масі виділеного CO2:
m(бутанолу) = 0.3 г
Таким чином, масова частка домішок у технічному бутанолі:
масова частка домішок = (маса бутанолу початкова - маса бутанолу виділена) / маса бутанолу початкова * 100%
Объяснение: