Розв’язок:

1. Визначаємо кількість речовини пропанолу C₃H₇OH, узятого для реакції:

n (C₃H₇OH) = моль

2. Визначаємо кількість речовини металічного калію:

n (K) = моль

3. З рівняння хімічної реакції пропанолу з калієм видно,

2 C₃H₇OH + 2 К → 2 C₃H₇OK + Н₂

що для реакції з 0,12 моль C₃H₇OH потрібно 0,12 моль калію. Отже, калій узятий у надлишку. Обчислюємо масу продукту, виходячи з кількості речовини пропанолу, якого не вистачає.

4. На підставі рівняння реакції визначаємо кількість речовини алкоголяту:

n (C₃H₇OH) = n (C₃H₇OК) n (C₃H₇OК) = 0,12 моль

5. Обчислюємо масу алкоголяту:

m (C₃H₇OК) = n (C₃H₇OК) · М (C₃H₇OК) = 0,12 · 98 = 11,76 г

Відповідь: внаслідок взаємодії калію масою 5,85 г з пропанолом масою 7,2г утвориться 11,76 г алкоголяту.

• Задачі на встановлення кількісного складу сумішей.

Розрахункові задачі на встановлення складу таких сумішей, твердих чи газоподібних компонентів, розв’язуються шляхом складання алгебраїчних рівнянь. Алгебраїчні рівняння складаються на основі рівнянь хімічних реакцій, враховуючи кількості речовин сполук, які беруть участь у реакції, використовуючи залежність . Інколи алгебраїчні рівняння записують у вигляді рівності мас певного хімічного елемента у вихідній речовині і продукті реакції.

У задачах, де розглядаються гази, які при змішуванні реагують між собою, утворюючи газоподібні продукти реакції, алгебраїчні рівняння складають, враховуючи, що об’єми газів, які беруть участь в реакції, відносяться як коефіцієнти перед формулами сполук у рівнянні реакції.

Інколи зручно заміняти об’єми газів співвідношенням кількості речовини газів.

Характеризуючи газові суміші, потрібно брати об’єми газів при однакових температурі та тиску.

Для однозначного розв’язку задач на встановлення кількісного складу сумішей число алгебраїчних рівнянь повинно дорівнювати число невідомих величин, введених при розв’язку.

Приклад №4

Обчислити масу етанолу та метанолу у суміші, якщо при дії надлишку металічного натрію на суміш масою 11г виділився водень, який повністю прореагував з етиленом об’ємом 3,36 л?

Дано:

m (суміші) = 11 г

V (С₂Н₄) = 3,36 л

Обчислити:

m (С₂Н₅ОН) = ?

m (СН₃ОН) = ?

Розв’язок:

1. Об’єм водню, що прореагував з етиленом за рівнянням: С₂Н₄ + Н₂ → С₂Н₆

1моль 1моль 1моль

V(Н₂) = 3,36 л

2. Записуємо рівняння хімічних реакцій взаємодії спиртів з металічним натрієм:

2 СН₃ОН + 2 Na → 2 СН₃ОNa + Н₂

М (СН₃ОН) = 32 г/моль V(Н₂) = 22,4 л

2 С₂Н₅ОН + 2 Na → 2 С₂Н₅ОNa + Н₂

М (С₂Н₅ОН) = 46 г/моль V(Н₂) = 22,4 л

Нехай m (СН₃ОН) = х г, а m (С₂Н₅ОН) = (11 – х) г

3. Обчислюємо об’єм водню, що вивільнився з метилового спирту масою х г:

V₁ (H₂) =

4. Обчислюємо об’єм водню, що вивільнився з етилового спирту масою (11 – х) г:

V₂ (H₂) =

5. Маса метанолу в суміші дорівнює:

23·х + 16·(11 – х) = 4,8 · 46

23х + 16 · 11 – 16х = 220,8

23х + 176 – 16х = 220,8

7х = 44,8

х = 6,4

У суміші міститься 6,4 г СН₃ОН

6. Маса етанолу у суміші: 11 – 6,4 = 4,6 г

Відповідь: m(С₂Н₅ОН) = 4,6 г; m(СН₃ОН) = 6,4 г.

Варіант №1

1. Одноосновна карбонова кислота має такий склад: ω (С) = 40%, ω (О) = 53,3%, ω (Н) = 6,7%. Визначити формулу цієї кислоти. Обчислити об’єм гідроксиду натрію (ω (NaOH) = 15%, ρ (NaOH) = 1,16г/мл), який піде на нейтралізацію зразка цієї кислоти масою 12г.

2. Обчислити масу тринітрофенолу, який утворюється внаслідок взаємодії фенолу з розчином нітратної кислоти об’ємом 300мл (масова частка НNO₃ 80%, густина 1,45%).

3. Внаслідок реакції глюкози з купрум (ІІ) гідроксидом утворилося 11,52 г червоного осаду, що становить 80% теоретично можливого. Обчислити масу глюкози, яка прореагувала.

Варіант №2

1. До розчину фенолу в бензолі масою 40г добавили надлишок бромної води. Внаслідок цього добуто бром похідну масою 9,93г. Визначити масову частку фенолу у розчині.

2. У результаті каталітичного відновлення воднем 18 г альдегіду одержали 13,875 г насиченого одноатомного спирту. Вихід його становить 75%. Визначити формулу спирту.

3. До 187,5 г водного розчину калій стеарату з масовою часткою розчиненої речовини 8% додали 150мл хлоридної кислоти із вмістом хлороводню 0,2моль/л. Обчислити масу осаду, що утворився.

Варіант №3

1. Окисленням пропанолу-1 масою 7,2г добули пропанову кислоту, на нейтралізацію якої витратили розчин гідроксиду натрію об’ємом 16,4мл (масова частка NaOH 20%, густина 1,22 г/мл). Визначити масову частку виходу кислоти.

2. Обчислити об’єм розчину з масовою часткою гідроксиду калію 10% та густиною 1,09 г/мл, який потрібно використати для нейтралізації суміші, що складається з 0,25 моль мурашиної кислоти та 0,4 моль оцтової кислоти.

3. Для нейтралізації суміші фенолу й оцтової кислоти потрібно 23,33мл розчину з масовою часткою КОН 29% та густиною 1,2г/мл. Під час взаємодії такої ж маси вихідної суміші з бромною водою утворюється 16,55г осаду. Обчислити масу оцтової кислоти, що міститься у вихідній суміші.

Варіант №4

1. Обчислити масу феноляту натрію, який можна добути внаслідок взаємодії фенолу масою 4,7г з розчином гідроксиду натрію об’ємом 4,97мл (густина 1,38г/мл, масова частка NaOH 35%).

2. Обчислити масу етатилацетату, що утворюється при взаємодії оцтової кислоти масою 40г і етилового спирту масою 56 г, якщо масова частка виходу естеру складає 85%.

3. З карбіду кальцію масою 15 г (масова частка домішок у карбіді 4%) добуто ацетилен, який перетворили на альдегід за реакцією Кучерова. Обчисліть масу срібла, яке може утворитись внаслідок взаємодії усього добутого альдегіду з аміачним розчином оксиду срібла.

Варіант №5

1. Внаслідок взаємодії етанолу масою 13,8г з оксидом купруму(ІІ) масою 28г добуто альдегід масою 9,24г. Визначити масову частку виходу продукту реакції.

2. Обчислити об’єм розчину гідроксиду калію з масовою часткою лугу 25% та густиною 1,24 г/мл, який потрібно витратити на проведення гідролізу 30 г суміші, що складається з етилацетату та метилпропіонату.

3. Обчисліть масу формаліну (масова частка формальдегіду 40%), який можна приготувати з альдегіду, добутого під час каталітичного окислення киснем повітря метану об’ємом 392 л (нормальні умови). Масова частка виходу продуктів у реакції окислення становить 44%.

Варіант №6

1. Обчислити масу фенолу, який можна добути гідролізом бромбензолу масою 47,1г, якщо масова частка виходу продукту дорівнює 40%.

2. Обчислити масу срібла, добутого внаслідок «реакції срібного дзеркала», якщо до надлишку аміачного розчину оксиду срібла добавити водний розчин пропаналю масою 50г (масова частка альдегіду 11,6%).

3. Визначити масу етилового і метилового спиртів у суміші, якщо відомо, що при дії металічного натрію (надлишок) на суміш масою 11г вивільнився водень, який повністю прореагував з етиленом об’ємом 3,36л?