Модуль Упражнения и задач по органической химии методы решения. План

Ответ: Q = 2700 кДж


Вычисления по химическим уравнениям, если одно из исходных веществ дано в избытке
При решении задач такого типа сначала надо определить, ка- кое из исходных веществ прореагировало полностью, а какое дано в избытке. Расчет продукта реакции можно вести только по тому веществу, которое полностью израсходовалось в ходе реакции.
Задача 9. Вычислите объем (н.у.) водорода, выделившегося при взаимодействии 46 г этанола с 46 г металлического натрия.
Решение:
Объем водорода определим по формуле: V= V_m *v.
Составим уравнение реакции:
2C₂Н₅OH +2Na == 2C₂H₅ONa + H₂↑
2 моль 2 моль 1 моль

1. 
   Вычислим количество вещества спирта и натрия в исходных навесках по формуле: n= m / M
   

n(С₂Н₅ОН) = 46 / 46 = 1 (моль); n(Na) = 46 / 23 = 2 (моль).
Из уравнения реакции следует, что спирт и натрий реагируют в молярном отношении 1:1 ,т.е. n(С₂Н₅ОН) = n(Na).
Следовательно, натрий в избытке. Расчет ведем по спирту.

2. 
   Из уравнения реакции следует:
   

v(Н₂) = 0,5 v(С₂Н₅ОН); v(Н₂) = 0,5 (моль); V(Н₂) = 22,4 v0,5 = 11,2 (л).
Ответ: V(Н₂) = 11,2 л.
Задачи на определение количественного состава смеси
Задача 10. При взаимодействии смеси этилового спирта и
уксусной кислоты с металлическим натрием образовалось 2,24 л (н.у.) водорода. При действии на ту же массу исходной смеси раствором соды выделилось 0,224 л (н.у.) углекислого газа. Вы- числите массу исходной смеси.
Решение: Масса смеси равна сумме масс компонентов сме- си. Масса каждого компонента равна m = М*n. Из двух компо- нентов смеси с раствором соды реагирует только уксусная ки- слота. С натрием реагируют оба компонента. Составим уравне- ния этих реакций.
2CH₃COOH + Na₂CO₃ = 2 CH₃СОONa + CO₂ ↑ + Н₂О (а)
2CН₃COОH + 2 Na = 2 CH₃COONa + Н₂↑ (б)
2С₂H₅OH + 2Na = 2C₂H₅ONa + Н₂↑ (в)

1. 
   n = V / V_m
   

n(Н₂) = 2,24/22,4 = 0,1 моль; n(СO₂) = 0,224/22,4 = 0,01 (моль).

2. 
   Из уравнения реакции (а) следует, что
   

n(CH₃COOH) = 2 n(СО₂) = 0,02 (моль). m(СН₃СООН) = 60 * 0,02 = 1,2 (г).

1. 
   Из уравнения реакции (б) следует, что
   

n₁(H₂) = 0,5 *(CH₃COOH) = 0,01 (моль). Это количество вещест- ва водорода, который образовался за счет участия в реакции ук- сусной кислоты. Остальное количество вещества водорода (₂) выделилось за счет участия в реакции спирта.
v₂(H₂) = 0,1 – 0,01 = 0,09 (моль).

2. 
   Из уравнения реакции (в) следует, что
   

v(С₂Н₅ОН) = 2*₂(Н₂) = 0,18(моль); m(С₂Н₅ОН) =46*0,18 =8,28(г). 5) m(смеси) = 8,28 + 1,2 = 9,48 (г).