Какова масса продуктов реакции после пропускания 22,4 л пропина через 5 л бромной воды с массовой долей 3,5%

Андреевна

6

Для решения данной задачи мы должны использовать химические уравнения и стехиометрию. Определим сначала, какие вещества участвуют в реакции.

Из условия задачи известно, что пропин (\(C_3H_4\)) реагирует с бромной водой (\(H_2O + Br_2\)).

Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[C_3H_4 + H_2O + Br_2 \rightarrow ???\]

Теперь нам нужно определить, какой продукт образуется в результате этой реакции. Один из возможных продуктов реакции — это бромпропан (\(C_3H_4Br_2\)). Поскольку в задаче не указано, что реакция протекает полностью, мы предположим, что она протекает до максимального образования продукта.

Исходя из закона сохранения массы, масса продуктов реакции будет равна сумме массы использованных реагентов.

Для решения задачи нам также понадобятся данные о плотности бромной воды (\(1,143 \, \frac{г}{мл}\)) и ее массовой доле (\(3,5\%\)).

Теперь проведем расчеты:

1. Найдем массу бромной воды, используемой в реакции.
\[масса \, бромной \, воды = объем \, бромной \, воды \times плотность \, бромной \, воды\]
\[масса \, бромной \, воды = 5 \, л \times 1,143 \, \frac{г}{мл} = 5 \, л \times 1,143 \, тыс. \, \frac{г}{л} = 5,715 \, тыс. \, г\]

2. Найдем количество молекул бромной воды, используемых в реакции.
Для этого нам необходимо узнать молярную массу бромной воды, которая равна сумме масс атомов водорода, брома и кислорода.
Дано, что массовая доля бромной воды составляет \(3,5\%\). Это означает, что в \(100\,г\) бромной воды содержится \(3,5\,\%\) \(Br_2\).

\[масса\,Бр_2 = 3,5\,\%\, \times \,масса\,бромной\,воды = 3,5\,\%\, \times \,5,715\,тыс.\,г = 200.025\,г\]

Теперь у нас есть масса брома, атомарная масса брома равна \(79,904\,г/моль\). Масса брома тогда:

\[моль\,Br_2 = \frac{масса\,Br_2}{атом.масса\,Br_2} = \frac{200.025\,г}{79,904\,г/моль} = 2,503\,моль\]

А так как в \(H_2O + Br_2\), что является стехиометрическим коэффициентом бромной воды в уравнении реакции, равным \(1\). То есть, в одной реакции участвует ровно \(2,503\,моль\) \(H_2O + Br_2\).

3. Найдем количество молекул \(C_3H_4\).
Для этого нам также необходимо знать молярную массу \(C_3H_4\), которая равна сумме масс атомов углерода и водорода.
Масса \(C_3H_4\) также известна: \(32,04\,г/моль\).

Теперь мы можем найти количество молекул \(C_3H_4\):
\[моль\,С_3H_4 = \frac{объем\,пропина}{общий\,объем\,н-ых\,веществ} = \frac{22,4\,л}{22,4\,л/моль} = 1\,моль\]

4. Теперь, зная количество молекул \(C_3H_4\) и \(H_2O + Br_2\), мы можем рассчитать массу бромпропана (\(C_3H_4Br_2\)), образовавшегося в реакции.
Масса \(C_3H_4Br_2\) равна сумме массы атомов углерода, водорода и брома (\(3 \times 12,01 + 4 \times 1,01 + 2 \times 79,904\,г/моль\)) и умножается на количество молекул:

\[масса\,C_3H_4Br_2 = моль\,C_3H_4Br_2 = 1\,моль \times (3 \times 12,01 + 4 \times 1,01 + 2 \times 79,904\,г/моль) = 333,69\,г/моль\]

5. Итак, масса продуктов реакции, включая \(C_3H_4Br_2\) и \(Н_2О + Br_2\), будет равна:
\[масса\,продуктов\,реакции = масса\,C_3H_4Br_2 + масса\,Н_2О + Br_2 = 333,69\,г/моль + 5,715\,тр. \, г = 339,405\,г.\]

Таким образом, масса продуктов реакции после пропускания \(22,4\,л\) пропина через \(5\,л\) бромной воды будет составлять \(339,405\,г\).