Какая масса бромной воды с массовой долей Br2 1,6% необходима для реакции смеси из 5,6 л этена и 1,12 л циклопропана?

Skorpion

36

Чтобы решить данную задачу, мы должны определить, какую массу бромной воды нам необходимо. Для этого мы будем использовать следующие шаги:

1. Определите массу данного объема этена и циклопропана. Для этого мы должны использовать соотношение между массой и объемом вещества. Для этена у нас есть показатель плотности (0,87 г/мл), поэтому мы можем использовать следующую формулу: масса = плотность x объем.
Для этена: масса этена = 0,87 г/мл x 5,6 л = 4,872 г
Для циклопропана: масса циклопропана = 0,87 г/мл x 1,12 л = 0,9744 г

2. Определите количество вещества каждого компонента согласно его молярной массе. Молярная масса этена (C2H4) составляет 28 г/моль, а молярная масса циклопропана (C3H6) - 42 г/моль.
Количество вещества этена = масса этена / молярная масса этена = 4,872 г / 28 г/моль ≈ 0,174 моль
Количество вещества циклопропана = масса циклопропана / молярная масса циклопропана = 0,9744 г / 42 г/моль ≈ 0,024 моль

3. Определите, какой объем бромной воды необходим для реакции с данным количеством этена и циклопропана. Молярное соотношение этих компонентов в реакции указано в уравнении реакции:
\( C_2H_4 + 3Br_2 → C_2H_4Br_6 \)
Из уравнения видно, что для одной молекулы этена требуется три молекулы брома. Следовательно, для 0,174 моль этена требуется 0,174 моль x 3 = 0,522 моль брома.
Отношение между количеством вещества и объемом воды может быть установлено с помощью показателя плотности бромной воды. Для нашего случая, плотность бромной воды составляет 3,1 г/мл, или 3,1 г/моль x 1000 мл/л = 3100 г/л.
Объем бромной воды = количество вещества брома / плотность бромной воды = 0,522 моль / 3100 г/л ≈ 0,000168 л
Поскольку в задаче дана массовая доля Br2, мы можем использовать это значение для расчета массы бромной воды:
Масса бромной воды = объем бромной воды x плотность бромной воды = 0,000168 л x 3100 г/л ≈ 0,52 г

Таким образом, масса бромной воды с массовой долей Br2 1,6%, необходимая для реакции смеси из 5,6 л этена и 1,12 л циклопропана, составляет примерно 0,52 г.