1. Каков был выход реакции окисления альдегида, если масса пропанала, окисленного в кислоту и обработанного избытком

Кедр

55

Масса пропанала, окисленного в кислоту и обработанного избытком суспензии карбоната бария, составляла 12,4 г, а объем выделившегося газа был равен 2,24 л (нормальных условий). Мы должны определить выход реакции окисления альдегида.

Для начала, давайте определим, какие вещества участвуют в реакции окисления альдегида. Пропанал (CH3CH2CHO) - это альдегид, который может окисляться до карбоновой кислоты (CH3CH2COOH).

Реакция окисления альдегида происходит по следующему уравнению:

\[CH3CH2CHO + 2[O] -> CH3CH2COOH\]

Как видно из уравнения, каждый моль альдегида окисляется в один моль карбоновой кислоты.

Теперь давайте рассчитаем количество миллимолов пропанала, используя его молярную массу. Молярная масса пропанала (C3H6O) равна примерно 58 г/моль. Для этого нам нужно разделить массу пропанала на его молярную массу и затем умножить на 1000, чтобы перевести массу в миллимоли:

\[\frac{{12,4 \ г}}{{58 \ г/моль}} \times 1000 = 213,79 \ ммоль \ пропанала\]

Таким образом, у нас было 213,79 миллимолей пропанала.

Исходя из уравнения реакции, мы знаем, что каждый моль пропанала приводит к образованию одного моля карбоновой кислоты. Следовательно, количество миллимолов карбоновой кислоты равно количеству миллимолов пропанала:

\[213,79 \ ммоль \ карбоновой \ кислоты\]

Теперь рассмотрим объем выделившегося газа. Мы должны учесть, что газ образуется нормальных условиях (0 °C и 1 атм). Для этого нам понадобится идеальный газовый закон:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - абсолютная температура (в кельвинах).

Переведем объем газа в моль, используя идеальный газовый закон. Для этого мы разделим объем на произведение универсальной газовой постоянной и температуры (в кельвинах):

\[\frac{{2,24 \ л}}{{0,0821 \ л \cdot атм/(моль \cdot К) \cdot 273,15 \ K}} = 0,1 \ моль \ газа\]

Таким образом, мы получаем 0,1 моль карбоновой кислоты.

Теперь мы можем рассчитать выход реакции окисления альдегида, сравнив количество миллимолов карбоновой кислоты с количеством миллимолов пропанала:

\[\frac{{0,1 \ моль}}{{213,79 \ ммоль}} \times 100\% = 0,05\% \ выход\]

Таким образом, выход реакции окисления альдегида составляет 0,05%. Это означает, что только очень малая часть пропанала окислилась до карбоновой кислоты, а большая часть осталась нетронутой.