Зразок технічного фенолу масою 1 г розчинили в надлишку розчину лугу. Крізь отриманий розчин пропустили вуглекислий газ до припинення виділення осаду. У результаті утворився осад масою 0,95 г. Обчисліть масову частку домішок у технічному фенолі.
Ответы
Для вирішення задачі використовуємо рівняння хімічної реакції між фенолом і натрієвим гідроксидом:
C6H5OH + NaOH → NaC6H5O + H2O
Молекулярна маса фенолу (C6H5OH) дорівнює 94,11 г/моль, тому 1 г фенолу містить 0,0106 моль фенолу.
З огляду на те, що в розчин додали надлишок натрієвого гідроксиду і до припинення виділення осаду пропустили вуглекислий газ, можна припустити, що утворився натрієвий феноксид (NaC6H5O), який з розчину вийшов у вигляді осаду:
NaC6H5O + CO2 → C6H5OH + NaHCO3
Молекулярна маса NaC6H5O дорівнює 144,11 г/моль, тому 1 г фенолу міг бути розчинений в 6,94 г NaC6H5O.
Маса утвореного осаду дорівнює 0,95 г, що відповідає масі 0,0066 моль фенолу (0,95 г / 144,11 г/моль). Тому маса фенолу, який не утворив осаду, дорівнює різниці між масою фенолу, який був доданий у розчин (1 г) та масою фенолу, який утворив осад (0,0066 моль x 94,11 г/моль = 0,62 г). Отже, маса фенолу, який залишився у розчині, дорівнює 0,38 г.
Масова частка домішок у технічному фенолі може бути розрахована за допомогою формули:
масова частка домішок = (маса домішок / загальна маса) x 100%
Загальна маса розчину складає 1 г + маса надлишку натрієвого гідроксиду, яку не можна точно визначити з умови задачі. Проте, оскільки натрій та гідроксид гідроксидується повністю воді, можна припустити, що маса натрієвого гідроксиду була більшою за масу фенолу, тобто загальна маса розчину була більшою за 1 г.
Отже, можемо припустити, що маса домішок у технічному фенолі дорівнює масі розчину (більшої за 1 г), мінус маса фенолу, який був доданий до розчину (1 г):
маса домішок = загальна маса розчину - маса фенолу = > 1 г - 1 г = 0 г
Таким чином, масова частка домішок у технічному фенолі дорівнює 0% (тобто, він є чистим за умови задачі).