Массовая доля хлора в монохлорпроизводном алкана равна 55,05%. какой объем кислорода потребуется для сгорания углеводорода, полученного из 25,8 г данного галогенопроизводного и 6,9 г натрия.
1. Зная массовую долю хлора в хлоралкане и учитывая, что в состав соединения входит только один атом хлора, мы можем найти относительную молекулярную массу хлорпроизводного:
Mr(CnH2n+1 Cl)= Ar(Cl)⋅n⋅100/ ώ(Сl)= 35,5⋅1⋅100/55,04 = 64,5
2. Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех входящих в соединение элементов. Исходя из этого, составим следующее уравнение:
Mr(CnH2n+1 Cl)= n⋅Ar(C)+(2n+2)⋅Ar(H)+Ar(Cl)
64,5 = 12n+2n+1+35,5
n=2
формула моногалогеноалкана С2Н5Сl
3. Напишем уравнения реакций:
2 С2Н5Сl + 2Na = C4H10 + 2NaCl
2 C4H10 + 13O2= 8CO2 + 10H2O
4. Найдем количество вещества хлорэтана и натрия:
n(С2Н5Сl) = m(С2Н5Сl)/M(С2Н5Сl) = 25,8/64,5 = 0,4 моль
n(Na)= 6,9/23 = 0,3 моль
5. По уравнению реакции n(Na)= n(С2Н5Сl), а по условию задачи n(Na)< n(С2Н5Сl), следовательно, хлоэтан взят в избытке, поэтому дальнейшие вычисления ведем по количеству вещества натрия.
6. Найдем количество вещества образовавшегося бутана:
n(C4H10):n(Na)=1:2, следовательно, n(C4H10)=½ n(Na)= 0,3/2=0,15 моль
7. По уравнению реакции определим количество вещества кислорода, пошедшего на сгорание данного количества бутана:
n(O2):n(C4H10)=2:13, следовательно, n(O2)= 0,15⋅13/2 = 0,975 моль
8. Найдем объем кислорода, затраченного на сгорания бутана:
V(O2)= n(O2)⋅Vm= 0,975⋅22,4=21,84 л
Ответ: 21,84 л