1. Каковы массовые доли уксусного и пропионового альдегидов в исходной смеси, которая была полностью окислена

Valentin

24

1. Данная задача связана с окислительно-восстановительными реакциями. Для решения этой задачи необходимо знать стехиометрию реакции окисления альдегидов гидроксидом меди (II).

Мы знаем, что при полном окислении уксусного альдегида (C2H4O) образуется уксусная кислота (CH3COOH), а при полном окислении пропионового альдегида (C3H6O) образуется пропионовая кислота (C2H5COOH). Таким образом, химическое уравнение реакции окисления для каждого альдегида выглядит следующим образом:

1) Уксусный альдегид (C2H4O) + 2Cu(OH)2 -> CH3COOH + Cu2O + 2H2O
2) Пропионовый альдегид (C3H6O) + 2Cu(OH)2 -> C2H5COOH + Cu2O + 2H2O

Масса гидроксида меди (II), полученного из взаимодействия сульфата меди (II) и гидроксида натрия, можно вычислить, зная массу каждого реагента и их концентрации. 16%-ный раствор сульфата меди (II) имеет массовую долю 16/100=0,16, а 10%-ный раствор гидроксида натрия имеет массовую долю 10/100=0,1.

Масса гидроксида меди (II), полученного из сульфата меди (II):
Масса = массовая доля × общая масса = 0,16 × 50 г = 8 г

Масса гидроксида меди (II), полученного из гидроксида натрия:
Масса = массовая доля × общая масса = 0,1 × 80 г = 8 г

Общая масса гидроксида меди (II) = 8 г + 8 г = 16 г.

Таким образом, общая масса гидроксида меди (II) равна 16 г.

Теперь можно рассчитать количество моль гидроксида меди (II) по его молярной массе, которая равна 63,55 г/моль.

Количество молей гидроксида меди (II) = масса / молярная масса = 16 г / 63,55 г/моль ≈ 0,252 моль.

Согласно химическому уравнению реакции окисления, на один моль уксусного альдегида (C2H4O) требуется два моля гидроксида меди (II), таким образом, масса уксусного альдегида можно рассчитать как:

Масса уксусного альдегида = количество молей гидроксида меди (II) × молярная масса уксусного альдегида
= 0,252 моль × 2 × 60,05 г/моль
≈ 30,13 г

Аналогично, для пропионового альдегида (C3H6O) масса равна:
Масса пропионового альдегида = количество молей гидроксида меди (II) × молярная масса пропионового альдегида
= 0,252 моль × 1 × 58,08 г/моль
≈ 14,64 г

Таким образом, массовые доли уксусного и пропионового альдегидов в исходной смеси составляют примерно 30,13% и 14,64% соответственно.

2. Вторая задача также связана с химической реакцией и стехиометрией. В данном случае, мы имеем реакцию окисления уксусного альдегида (C2H4O) 5%-ным раствором бихромата калия (K2Cr2O7) в сернокислотной среде.

Масса бихромата калия составляет 117,6 г, а его концентрация равна 5%. Это означает, что 100 г раствора содержат 5 г бихромата калия.

Масса бихромата калия в данном случае равна:
Масса = массовая доля × общая масса = 5/100 × 117,6 г = 5,88 г

Согласно химическому уравнению реакции окисления, на один моль уксусного альдегида (C2H4O) требуется шесть молей бихромата калия (K2Cr2O7). Следовательно, количество молей уксусного альдегида можно найти, разделив его массу на молярную массу уксусного альдегида, которая равна 60,05 г/моль:

Количество молей уксусного альдегида = масса / молярная масса
= 1,32 г / 60,05 г/моль
≈ 0,022 моль

Количество молей бихромата калия, необходимое для окисления этого количества уксусного альдегида, можно рассчитать, учитывая стехиометрию реакции, где на один моль уксусного альдегида требуется шесть молей бихромата калия:

Количество молей бихромата калия = 0,022 моль × 6
≈ 0,132 моль

Теперь мы можем найти общую массу раствора бихромата калия после окончания реакции, зная его количество молей и молярную массу бихромата калия, которая равна 294,18 г/моль:

Общая масса раствора бихромата калия = количество молей × молярная масса
≈ 0,132 моль × 294,18 г/моль
≈ 38,77 г

Следовательно, массовая доля бихромата калия в растворе после окончания реакции составляет примерно 38,77 г.