Каков состав газовой смеси, образовавшейся после взаимодействия этиленгликоля массой 12.4 г с избытком натрия
Пояснение:
Реакция взаимодействия этиленгликоля с натрием представляет собой химическую реакцию, в результате которой образуется газовая смесь. Для определения состава этой газовой смеси в объемных долях необходимо рассмотреть химическую реакцию и стехиометрию.
Уравнение реакции:
C2H6O2 + 2Na -> 2NaOH + H2↑
Из уравнения видно, что 1 моль этиленгликоля (C2H6O2) реагирует с 2 молями натрия (Na) и образуется 1 моль воды (H2) и 2 моля гидроксида натрия (NaOH).
Дано:
Масса этиленгликоля = 12.4 г
Объем пробега = 8.96 дм³
Для определения объемных долей компонентов в газовой смеси воспользуемся законами стехиометрии:
1. Определим количество вещества этиленгликоля:
n(C2H6O2) = масса(C2H6O2) / молярная масса(C2H6O2)
2. Определим количество вещества гидроксида натрия:
n(NaOH) = 2 * n(C2H6O2)
3. Определим количество вещества водорода:
n(H2) = n(C2H6O2)
4. Определим количество вещества натрия:
n(Na) = 2 * n(C2H6O2)
5. Определим количество вещества газовой смеси:
n(газовая смесь) = n(H2) / 2
6. Определим объемную долю компонента в газовой смеси:
Объемная доля = количество вещества компонента / n(газовая смесь)
Произведя все необходимые вычисления, можно получить состав газовой смеси в объемных долях.
Пример использования:
Задача: Каков состав газовой смеси, образовавшейся после взаимодействия этиленгликоля массой 12.4 г с избытком натрия, при смешивании с пробегом объемом 8.96 дм³ (н.у) и прохождении через платиновый катализатор? Необходимо выразить состав в объемных долях.
Решение:
1. Масса этиленгликоля (C2H6O2) = 12.4 г
2. Объем пробега = 8.96 дм³
Вычисления:
— молярная масса C2H6O2 = 62 г/моль
— количество вещества этиленгликоля (C2H6O2) = масса(C2H6O2) / молярная масса(C2H6O2)
— количество вещества этиленгликоля = 12.4 г / 62 г/моль = 0.2 моль
— количество вещества гидроксида натрия (NaOH) = 2 * количество вещества этиленгликоля = 2 * 0.2 моль = 0.4 моль
— количество вещества водорода (H2) = количество вещества этиленгликоля = 0.2 моль
— количество вещества натрия (Na) = 2 * количество вещества этиленгликоля = 2 * 0.2 моль = 0.4 моль
— количество вещества газовой смеси = количество вещества водорода (H2) / 2 = 0.2 моль / 2 = 0.1 моль
— объемная доля водорода (H2) в газовой смеси = количество вещества водорода (H2) / количество вещества газовой смеси = 0.2 моль / 0.1 моль = 2
— объемная доля гидроксида натрия (NaOH) в газовой смеси = количество вещества гидроксида натрия (NaOH) / количество вещества газовой смеси = 0.4 моль / 0.1 моль = 4
Таким образом, состав газовой смеси после взаимодействия этиленгликоля с натрием будет следующим:
— объемная доля водорода (H2) составляет 2/6 = 1/3 или примерно 33.33%
— объемная доля гидроксида натрия (NaOH) составляет 4/6 = 2/3 или примерно 66.67%
Совет:
Для лучшего понимания реакции взаимодействия важно уметь определять мольные и массовые отношения компонентов, а также использовать законы стехиометрии. При решении подобных задач рекомендуется последовательно применять формулы расчетов, чтобы получить точный результат.
Упражнение:
Взаимодействие 12 г метана с избытком кислорода приводит к образованию газовой смеси, состоящей из углекислого газа (CO2) и водяного пара (H2O). Выразите объемные доли CO2 и H2O в получившейся газовой смеси. (Молярная масса CO2 = 44 г/моль, молярная масса H2O = 18 г/моль)