Какова масса 10% -ного раствора фенола, если при реакции этого раствора с натрием выделилось 33,6 литров водорода

Путешественник

64

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся законом Ломмеля. Согласно этому закону, объем выделившегося газа пропорционален количеству вещества, участвующего в реакции.

Для начala, давайте определим количество вещества натрия, участвующего в реакции. Из условия задачи известно, что выделилось 33,6 литров водорода. Но выход водорода составил 75%, что означает, что 25% газа не выделилось. Следовательно, процент показывает количество газа, а не количество вещества. Чтобы узнать количество вещества, необходимо найти 75% от 33,6 литров:
\(0.75 \times 33.6 = 25.2\) литра водорода выделилось в реакции.

Теперь, когда мы знаем количество вещества натрия, участвующего в реакции, давайте определим соотношение между фенолом и натрием в реакции. Из условия задачи известно, что раствор является 10% -ным раствором фенола. Это означает, что в каждом 100 мл раствора содержится 10 г фенола. Мы знаем, что 1 литр равен 1000 мл. Таким образом, в 1 литре раствора содержится 10 \(\times\) 10 = 100 г фенола.

Теперь мы можем сформулировать уравнение, выражающее соотношение между фенолом и натрием в реакции:
\(\frac{{\text{{количество вещества фенола}}}}{{\text{{количество вещества натрия}}}} =\frac{{\text{{масса фенола}}}}{{\text{{масса натрия}}}} = \frac{{100}}{{25.2}}\)

Таким образом, мы получаем, что отношение массы фенола к массе натрия равно \(3.97:1\).

Теперь давайте рассчитаем массу 10% -ного раствора фенола, предполагая, что у нас есть 1 кг раствора. Так как раствор является 10% -ным раствором фенола, то в 1 кг раствора содержится 0.1 кг фенола. Теперь мы можем найти массу натрия, используя отношение, которое мы получили ранее:
\(\frac{{\text{{масса фенола}}}}{{\text{{масса натрия}}}} = \frac{{100}}{{25.2}} = \frac{{0.1}}{{x}}\)

Отсюда мы можем решить уравнение для \(x\):
\(x = \frac{{25.2 \times 0.1}}{{100}} = 0.0252 \) кг

Таким образом, масса 10% -ного раствора фенола составляет 0.0252 кг или 25.2 г.