Химия
8 класс
Вопрос
При взаимодействии 0,2 моль спирта с избытком натрия выделилось 4,48 л (н.у.) водорода. При сгорании 6,2 г спирта образовалось 8,8 г $CO_{2}$. Определите формулу спирта.
Ответ
Рассчитываем количество водорода:
$\nu (H_{2}) = \frac{V(H_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (H_{2}) = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 моль$.
Согласно условию
$\nu (спирта) = 0,2 моль$.
Нами определено
$\nu (H_{2}) = 0,2 моль$,
т.е.
$\nu (спирта) = \nu (H_{2})$.
Это возможно при условии, что искомый спирт - двухатомный. Подтвердим этот вывод уравнением реакции:
$C_{n}H_{2n}(OH)_{2}+ 2Na \rightarrow 2C_{n}H_{2n}(ONa)_{2} + H_{2}$.
Записываем уравнение реакции горения спирта:
$C_{n}H_{2n}(OH)_{2} + (1,5n - 0,5)O_{2} \rightarrow nCO_{2} + (n+1)H_{2}O$.
Рассчитываем количество оксида углерода:
$\nu (CO_{2}) = \frac{m(CO_{2})}{M(CO_{2})}; \nu (CO_{2}) = \frac{8,8}{44} = 0,2 моль$.
Выражаем количество спирта:
$\nu (C_{n}H_{2n}(OH)_{2}) = \frac{m(C_{n}H_{2n}(OH)_{2})}{M(C_{n}H_{2n}(OH)_{2})}$;
$\nu (C_{n}H_{2n}(OH)_{2}) = \frac{6,2}{14n + 34}$.
Из уравнения реакции следует, что
$\nu (CO_{2}) = n \cdot \nu (C_{n}H_{2n}(OH)_{2})$.
В последнее уравнение подставляем значение количеств оксида углерода и спирта:
$0,2 = n \frac{6,2}{14n + 34}$,
откуда $n = 2$.
Следовательно, формула спирта $C_{2}H_{4}(OH)_{2}$.