Химия
8 класс
Вопрос
При сжигании паров этилацетата в кислороде выделилось 410,9 кДж теплоты, и осталось 12,2 л непрореагировавшего кислорода (измерено при давлении 105 кПа и температуре $35,3^{ \circ } C$). Рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси, если известно, что теплоты образования оксида углерода (IV), паров воды и паров этилацетата составляют 393,5 кДж/моль, 241,8 кДж/моль и 486,6 кДж/моль, соответственно.
Ответ
$CH_{3}COOC_{2}H_{5} + 5O_{2} = 4CO_{2} + 4H_{2}O + Q$.
По закону Гесса:
$Q = 4Q_{обр}(CO_{2}) + 4Q_{обр}(H_{2}O) - Q_{обр}(CH_{3}COOC_{2}H_{5}) = 4 \cdot 393,5 + 4 \cdot 241,8 - 486,6 = 2054,6 кДж$. Тогда
1 моль $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ - 2054,6 кДж
$x$ моль $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ - 410,9 кДж.
$x = 0,2 моль$.
Таким образом, 0,2 моль $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ реагируют с 1 моль $O_{2}$, и в избытке остается $N = \frac{PV}{RT} = \frac{105 \cdot 12,2}{8,31 \cdot 305,3} = 0,5 моль O_{2}$. В исходной смеси содержалось 0,2 моль $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$ (массой $0,2 \cdot 88 = 17,6 г$) и 1,5 моль $O_{2}$ (массой $1,5 \cdot 32 = 48 г$).
$m(смеси) = 17,6 + 48 = 65,6 г$.
$w(CH_{3}COOC_{2}H_{5}) = \frac{17,6}{65,6} \cdot 100 \text{ %} = 26,8 \text{ %}$,
$w(O_{2}) = \frac{48}{65,6} \cdot 100 \text{ %} = 73,2 \text{ %}$.
Ответ. 26,8% $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$, 73,2% $O_{2}$.