Химия
8 класс
Вопрос
Смесь двух изомеров, один из которых является ароматическим спиртом, а другой - гомологом фенола, при обработке избытком натрия образует 560 мл (н.у.) газа. Такая же смесь такой же массы может вступить во взаимодействие с 2,00 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 10,0 моль/л. Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси.
Ответ
Обозначим гомолог фенола $ROH$, а изомерный ему ароматический спирт - $R^{ \prime}OH$. Из этих двух веществ только гомолог фенола может реагировать с гидроксидом натрия.
$\overset{0,02}{ROH} + \overset{0,02}{NaOH} = RONa + H_{2}O$.
$\nu ( NaOH) = 0,002 \cdot 10 = 0,02 моль, \nu (ROH) = 0,02 моль$.
С натрием могут реагировать оба изомера - и гомолог фенола, и ароматический спирт:
$\overset{0,02}{ROH} + Na = RONa + \frac{1}{2} \overset{0,01}{H_{2} } \uparrow$.
$\overset{0,03}{R^{ \prime} OH} + Na = R^{ \prime} ONa + \frac{1}{2} \overset{0,015}{H_{2} } \uparrow$.
$\nu(H_{2}) = \frac{0,56}{22,4} = 0,025 моль$. В первой реакции образуется $\frac{0,02}{2} = 0,01$ моль $H_{2}$, а во второй - (NULL,025 - 0,01) = 0,015 моль. Следовательно, ароматического спирта было в два раза больше, чем водорода во второй реакции: $\nu (R^{ \prime}OH) = 0,03 моль$.
Поскольку $ROH$ и $R^{ \prime}OH$ изомеры, их массовые доли в смеси равны мольным долям:
$\omega (ROH) = \frac{0,2}{0,2+0,3} = 0,4; \omega (R^{ \prime}OH) = 1 - 0,4 = 0,6$.
Ответ. 40% гомолога фенола, 60% ароматического спирта.