Какова масса алкена, образующегося при реакции бромпропана массой 54 г с раствором гидроксида калия с выходом 70%?

Solnechnyy_Svet

45

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать знания о реакциях замещения и расчеты по количеству веществ.

1. Сначала запишем уравнение реакции замещения бромпропана с гидроксидом калия:

\[
\text{{C3H7Br}} + \text{{KOH}} \rightarrow \text{{C3H6}} + \text{{KBr}} + \text{{H2O}}
\]

2. Зная массу бромпропана (54 г) и процентный выход (70%), мы можем вычислить массу алкена, образующегося в реакции.

Сначала найдем массу бромпропана, которая участвует в реакции. Для этого умножим массу бромпропана на процентный выход (в десятичной форме):

\[
\text{{Масса бромпропана, участвующего в реакции}} = 54 \, \text{{г}} \times 0.7 = 37.8 \, \text{{г}}
\]

3. Теперь нам нужно найти количество вещества бромпропана в молях. Для этого мы разделим массу бромпропана на его молярную массу.

Молярная масса бромпропана (C3H7Br) равна сумме молярных масс всех его атомов. Атомы углерода и водорода имеют известные молярные массы, поэтому мы будем использовать их значения из периодической таблицы элементов:

\[
\text{{Молярная масса C3H7Br}} = (3 \times \text{{молярная масса C}}) + (7 \times \text{{молярная масса H}}) + \text{{молярная масса Br}}
\]

Подставим значения:

\[
\text{{Молярная масса C3H7Br}} = (3 \times 12.01 \, \text{{г/моль}}) + (7 \times 1.008 \, \text{{г/моль}}) + 79.9 \, \text{{г/моль}} = 120.17 \, \text{{г/моль}}
\]

Теперь мы можем рассчитать количество вещества бромпропана в молях:

\[
\text{{Количество вещества бромпропана}} = \frac{{\text{{Масса бромпропана}}}}{{\text{{Молярная масса C3H7Br}}}} = \frac{{37.8 \, \text{{г}}}}{{120.17 \, \text{{г/моль}}}} = 0.3149 \, \text{{моль}}
\]

4. Поскольку стехиометрический коэффициент перед бромпропаном равен 1, алкен (C3H6) образуется в том же количестве.

Теперь мы можем рассчитать массу алкена, используя его молярную массу. Молярная масса алкена (C3H6) вычисляется таким же способом, как и молярная масса бромпропана:

\[
\text{{Молярная масса C3H6}} = (3 \times \text{{молярная масса C}}) + (6 \times \text{{молярная масса H}})
\]

Подставим значения:

\[
\text{{Молярная масса C3H6}} = (3 \times 12.01 \, \text{{г/моль}}) + (6 \times 1.008 \, \text{{г/моль}}) = 42.08 \, \text{{г/моль}}
\]

Рассчитаем массу алкена:

\[
\text{{Масса алкена}} = \text{{Количество вещества алкена}} \times \text{{Молярная масса C3H6}} = 0.3149 \, \text{{моль}} \times 42.08 \, \text{{г/моль}} = 13.24 \, \text{{г}}
\]

Таким образом, масса алкена, образующегося при реакции бромпропана массой 54 г с раствором гидроксида калия с выходом 70%, составляет 13.24 г.