Определение массовой доли веществ в смеси бензойной кислота и фенола

Видео:8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать

Смесь бензойной кислоты и фенола

Задача 51.
К смеси бензойной кислоты и фенола прибавляли бромную воду до прекращения ее обесцвечивания; при этом было затрачено 1,5 кг бромной воды с массовой долей брома 3,2%. Найдите массовые доли веществ в исходной смеси, если известно, что такое же количество этой смеси может вступить в реакцию с 72 мл 10%-ного водного раствора едкого натра (плотность 1,11 г/мл).
Решение:
М(С₆Н₅ОН) = 94,11 г/моль;
М(С₆Н₅СООН) = 122,12 г/моль;
M(Br₂) = 159,808 г/моль;
М(NaOH) = 40,00 г/моль;
w%(Br₂) = 3,2%;
w%(NaOH)) = 10%;
p(NaOH) = 1,11 г/мл;
m(бромная вода) = 1,5 кг или 1500г.
w%(С₆Н₅ОН) = ?
w%(С₆Н₅СООН) = ?

Бензойная кислота с бромной водой не реагирует, не обесцвечивыает раствор бромной воды. Бензойная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия, как любая кислота, с образованием бензоата натрия.

Ⅰ Рассчитаем массу фенола в смеси

Фенол обесцвечивает раствор бромной выды и при этом образуется трибромфенол:

C₆H₅OH + 3Br₂ = C₆H₃Br₃O + 3HBr

Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль фенола реагирует с 3 моль бромма, т.е. n(С₆Н₅ОН) = 3n(Br₂)

1. Находим массу брома в растворе бромной воды, получим:

m(Br₂) = w%(Br₂) ^. m(бромная вода) = 0,032 ^. 1500 = 48 г.

2. Рассчитаем количество брома, вступившего в реакцию с фенолом, получим:

n(Br₂) = m(Br₂)/M(Br₂) = 48/159,808 = 0,3 моль.

3. Рассчитаем массу фенола в смеси, получим:

m(С₆Н₅ОН) = n(С₆Н₅ОН ^. M(С₆Н₅ОН) = 3/1n(Br₂) ^. M(С₆Н₅ОН) = 0,3/3 ^. 94,11 = 9,411 г.

ⅠⅠ Рассчитаем массу бензойной кислоты в смеси

Бензойная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия с образованием бензоата натрия:

C₆H₅COOH + NaOH → C₆H₅COONa + Н₂О

Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль бензойной кислоты реагирует с 1 моль едкого натра, т.е. n(С₆Н₅СООН) = n(NaOH).

1. Находим массу NaOH в растворе щелочи, получим:

m(NaOH) = w%(NaOH) ^. V(NaOH) ^. pp(NaOH) = (0,1 ^. 72 ^. 1,11) = 7,992 г.

2. Рассчитаем количество NaOH, вступившего в реакцию с бензойной кислотой, получим:

n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 7,992/40 = 0,2 моль.

3. Рассчитаем массу бензойной кислоты в смеси, получим:

m(С₆Н₅СООН) = n(С₆Н₅СООН) ^. M(С₆Н₅СООН) = (0,2 ^. 122,12) = 24,424 г.

ⅠⅠⅠ Рассчитаем массу смеси бензойной кислоты и фенола в смеси

m(смеси) = m(С6Н5СООН) + m(С6Н5ОН) = 9,411 + 24,424 = 33,835 г.

Ⅳ Находим массовую долю фенола в смеси, получим:

w%(С6Н5ОН) = [m(С6Н5ОН) ^. 100%]/m(смеси) = (9,411 ^. 100%)/33,835 = 27,81%.

Ⅴ Находим массовую долю бензойной кислоты в смеси, получим:

w%(С₆Н₅СООН) = 100% — w%(С₆Н₅ОН) = 100% — 27,81% = 72,19%.

Ответ: w%(С₆Н₅СООН) = 72,19%; w%(С₆Н₅ОН) = 27,81%.

Видео:Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // ХимияСкачать

Номенклатура органических веществ

Задача 52.
Для вещества, формула которого:

СН₃
|
СН₃— СН — СН–СН₂– СН₂–СН₂ – СН₂ – СН₃
|
СН₃

Составьте структурные формулы 2-х изомеров и 2-х гомологов. Назовите все вещества по номенклатуре ИЮПАК.
Решение:
Это вещество называется 2,3-диметилоктан:

СН₃
|
СН₃— СН — СН–СН₂– СН₂–СН₂ – СН₂ – СН₃
|
СН₃

Изомеры:
СН₃
  |
1) СН₃— СН- СН– СН–СН₂–СН₂–СН₃ 2,3,4-триметилгептан
| |
СН₃СН3

2) СН₃ — СН — СН₂–СН₂– СН₂– СН₂ – СН₂ – СН₃ 3-метилнонан
|
СН₂
|
СН₃
Гомологи — вещества, принадлежащие к одному классу, сходные по составу, строению и свойствам, но различающиеся на одну или несколько групп –СН₂ (группу –СН₂ называют гомологической разностью). Например, гомологом для 2,3-диметилоктан будет 2,3-диметилгептан: