Для обесцвечивания брома воды массой 200 г потребовался этилен объёмом 560 мл (нормального условия) вычисли массовую долю брома в бромовой воде.
ПОМОГИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА!!!!
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цього завдання використаємо закон Дальтона, який говорить про те, що сума парціальних тисків компонентів суміші газів дорівнює загальному тиску суміші.
Молекула брому (Br₂) розщеплюється на два атоми брому:
Br₂ ↔ 2Br
Завдяки цьому реакція обесцвічування брому відбувається за рівнянням:
Br₂ + С₂Н₄ ↔ 2СНBr₃
За законом Дальтона, масова доля компонента в суміші може бути обчислена як відношення парціального тиску компонента до загального тиску суміші, помноженого на 100%.
Масова доля брому (Бр) в бромовій воді (Бр₂О) може бути визначена за формулою:
масова доля Бр = (парціальний тиск Бр / загальний тиск) * 100%
Загальний тиск суміші дорівнює атмосферному тиску (1 атмосфера).
Загальний тиск = 1 атм
Парціальний тиск брому можна обчислити, використовуючи ідеальний газовий закон:
PV = nRT
де P - тиск (в Па), V - об'єм (в м³), n - кількість речовини (в молях), R - газова постійна (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (в К).
Так як об'єм брому 560 мл (0,56 л), тиск брому можна виразити як:
P(Бр) = n(Бр) * R * T / V(Бр)
Також, за ізотермічних умов (температура залишається постійною), парціальний тиск брому може бути виражений як відношення кількості речовини брому (n(Бр)) до кількості речовини етилену (n(С₂Н₄)), помножене на парціальний тиск етилену (P(С₂Н₄)).
P(Бр) = (n(Бр) / n(С₂Н₄)) * P(С₂Н₄)
Оскільки етилен повністю реагує з бромом у стехіометричному співвідношенні 1:1, то кількість речовини етилену (n(С₂Н₄)) дорівнює кількості речовини брому (n(Бр)).
n(С₂Н₄) = n(Бр)
P(Бр) = P(С₂Н₄)
Отже, масова доля брому в бромовій воді може бути визначена як:
масова доля Бр = (P(Бр) / загальний тиск) * 100% = (P(С₂Н₄) / 1 атм) * 100%
Замінимо P(С₂Н₄) на P(Бр):
масова доля Бр = (P(Бр) / 1 атм) * 100%
Таким чином, масова доля брому в бромовій воді дорівнює парціальному тиску етилену (брому) в суміші.
В даній задачі не надано точних значень тиску, тому неможливо визначити масову долю брому в бромовій воді. Для розв'язання цього завдання потрібно знати значення тиску етилену та парціального тиску брому у суміші.
Дано:
m р-ра(Br2) = 200 г
V(C2H4) = 560 мл = 0,56 л
Найти:
ω(Br2) - ?
Решение:
1) C2H4 + Br2 → C2H4Br2;
2) n(C2H4) = V(C2H4) / Vm = 0,56 / 22,4 = 0,025 моль;
3) n(Br2) = n(C2H4) = 0,025 моль;
4) m(Br2) = n * M = 0,025 * 160 = 4 г;
5) ω(Br2) = m * 100% / m р-ра = 4 * 100% / 200 = 2%.
Ответ: Массовая доля Br2 составляет 2%.