Химия
8 класс
Вопрос
При реакции металлического калия (в количестве 2,75 г) с этиловым спиртом получено некоторое количество водорода.
а. Каков объем полученного водорода при температуре $20^{\circ} С$ и давлении 770 мм рт. ст.? (Разница уровней воды в цилиндре, где собирался водород, и пневматической ванне равна 12 см.)
б. Сколько образовалось этилата калия?
в. Сколько этилового спирта (в граммах) вступило в реакцию?
г. Сколько гидроокиси калия (в молях) можно получить в результате гидролиза этилата калия и какова концентрация полученного раствора гидроокиси, если его объем равен 75 мл?
Ответ
$2C_2H_5OH + 2К = 2C_2H_5OK + H_2$.
Из уравнения реакции следует, что при реакции 1 моля спирта ($M = 46$) с 1 молем калия ($A = 39$) образуется 1 моль этилата калия ($M = 84$) и выделяется 0,5 моля водорода ($M = 2$).
46 г спирта - 39 г калия - 84 г этилата калия - 0,5 моля водорода,
$x_1$ г спирта - 2,75 г калия - $x_2$ г этилата калия - $x_3$ моля водорода,
$x_1 = \frac{46 \cdot 2,75}{39} = 3,551$ г этанола,
$x_2 = \frac{84 \cdot 2,75}{39} = 5,923$ г этилата калия,
$x_3 = \frac{0,5 \cdot 2,75}{39} = 0,353$ моля водорода.
Собственное давление водорода с учетом давления, созываемого столбом воды в 12 см (1 атм, или 760 мм рт. ст., соответствуют 1034 см водяного столба), равно $770 + 9 = 779$ мм рт. ст., или 1,025 атм. 0,0353 моля водорода при 1,025 атм и $20^{\circ} С$ ($293 К$) займут объем
$V = \frac{nRT}{p} = \frac{0,0353 \cdot 0,082 \cdot 293}{1,025} = 0,826$ л.
При реакции было получено $\frac{5,923}{84} = 0,0705$ моля этилата калия, который при действии воды дает 0,0705 моля гидроокиси калия
$C_2H_5OK + H_2O = C_2H_5OH + KOH$.
Концентрация этого раствора равна
$\frac{0,0705 \cdot 1000}{75} = 0,94$ моль/л.