7. смесь циклогексена и циклогексана может обесцветить 320 г 10%-ного раствора брома в . определите массовые доли углеводородов в смеси, если известно, что при ее полном дегидрировании с образованием бензола выделяется водород в количестве, достаточном для исчерпывающего гидрирования 11,2 л (н. у.) бутадиена.

№7. дано:

c₄h₆ (бутадиен) - 11,2 литра

ccl₄ (раствор брома) - 320 грамм 10%-ного раствора

c₆h₁₀ (циклогексен, массовая доля) - ?

c₆h₁₂ (циклогексан, массовая доля) - ?

найти:

массовые доли углеводородов в смеси

решение:

cоставляем уравнения реакций:

1. c₆h₁₀ + br₂ ₄) --> c₆h₁₀br₂

2. c₆h₁₀ ₂o₃, t°) --> c₆h₆ + 2h₂

3. c₆h₁₂ ₂o₃, t°) --> c₆h₆ + 3h₂

4. c₄h₆ + 2h₂ , t°) --> c₄h₁₀

находим количество брома:

v(br₂) = 320 грамм * 0,1 : 160 грамм/моль = 0,2 моль.

количество циклогексена по уравнению такое же, т.е. v(c₆h₁₀) = 0,2 моль.

находим массу циклогексена:

m(c₆h₁₀) = 0,2 моль * 82 грамма/моль = 16,4 грамма

находим количество бутадиена:

v(c₄h₆) = 11,2 литра : 22,4 литра/моль = 0,5 моль

количество водорода, требующееся для гидрирования бутадиена, по уравнению 4 в два раза больше, т.е. v(h₂) = 1 моль

количество водорода, которое выделяется при дегидрировании циклогексена, по уравнению 2 в два раза больше, т.е. v₁(h₂) = 0,4 моль

количество водорода, которое выделяется при дегидрировании циклогексана, равно v₂(h₂) = 1 моль - 0,4 моль = 0,6 моль

количество циклогексана по уравнению 3 в три раза меньше, т.е. v(c₆h₁₂) = 0,2 моль

находим массу циклогексана:

m(c₆h₁₂) = 0,2 моль * 84 грамм/моль = 16,8 грамм.

общая масса смеси равна m = 16,4 грамма + 16,8 грамма = 33,2 грамма.

находим массовые доли:

w(c₆h₁₀) = 16,4 грамма : 33,2 грамма = 0,494 = 49,4%

w(c₆h₁₂) = 50,6%

ответ: массовая доля циклогексена c6h10 в смеси углеводородов = 49,4%, массовая доля циклогексана в смеси углеводородов = 50,6%.

n(co2) = m(co2)/m(co2) = 13,2/44 = 0,3моль.

n(h2o) = m(h2o)/m(h2o) = 7,2/18 = 0,4моль.

n(ув) = v(ув)/vm      (vm - молярный объем, равен 22,4л/моль при н.у.)

n(ув) = = 2,24/22,4 = 0,1моль.

при сжигании все атомы углерода из углеводорода перешли в со2, а все атомы водорода - в н2о. значит: n(c) = 0,3 моль, n(h) = 2*n(h2o) = 2*0,4=0,8моль.

таким образом из 0,1 моль углеводорода (ув) получили 0,3 моль углерода и 0,8моль водорода. мольное соотношение углерода к водороду n(c): n(h) = 0,3: 0,8 = 3: 8. с3н8 - пропан.

проверяем: м(с3н8) = 44 г/моль

m(ув) = d*2  ( d - относительная плотность, 2 - молекулярная масса водорода).

m(ув) = 22*2 = 44, что совпадает в молекулярной массой пропана. решена верно.

2naoh + co2 --> na2co3 + h2o по реакции карбоната образовалось по молям столько же, сколько прореагировало углекислого газа: (44,8/22,4)*106 = 212 г.