Какова масса смеси галогенопроизводных, если при обработке смеси 1,2-дибромпропана и 2-бромпропана избытком спиртового

Nikolaevich

70

Для решения данной задачи нам понадобится использовать химические уравнения и стехиометрию. Давайте разобьем задачу на две части: первая часть будет связана с обработкой смеси с щелочью, а вторая часть - с обработкой смеси цинком.

Первая часть задачи:
Дано, что при обработке смеси 1,2-дибромпропана и 2-бромпропана избытком спиртового раствора щелочи образуется 56 л неопределенных углеводородов. Чтобы решить эту часть задачи, нам нужно узнать, какие углеводороды образуются в результате реакции и сколько моль каждого участвует.

1,2-дибромпропан (C3H6Br2) ищем в таблице галогенпроизводных углеводородов. Здесь мы видим, что после действия щелочи образуется алифатический углеводород, при этом два атома брома замещаются атомом кислорода, образуя соединение с формулой C3H5OH. Таким образом, 1,2-дибромпропан будет превращен в пропанол.

2-бромпропан (C3H7Br) также претерпевает щелочную обработку и становится пропанолом с формулой C3H5OH.

С учетом образования пропанола из обоих соединений, мы можем предположить, что 1,2-дибромпропан и 2-бромпропан превратились в одинаковое количество пропанола.

Теперь нам нужно найти количество моль пропанола, образованного из исходных соединений. Для этого воспользуемся стехиометрией и пропанолом в качестве основного продукта реакции.

Молярная масса 1,2-дибромпропана (C3H6Br2) равна 187 г/моль.

Молярная масса 2-бромпропана (C3H7Br) равна 122 г/моль.

Молярная масса пропанола (C3H5OH) равна 60 г/моль.

Посмотрим на химическое уравнение реакции:
C3H6Br2 + 2 NaOH -> C3H5OH + 2 NaBr + H2O

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы пропанола необходимо одна молекула 1,2-дибромпропана. Таким образом, количество молекул пропанола будет равно количеству молекул 1,2-дибромпропана.

Аналогично, для образования одной молекулы пропанола необходимо одна молекула 2-бромпропана.

Используя эти соотношения, мы можем записать:

Масса 1,2-дибромпропана, \(m_1 = \frac{56 \ л}{22.4 \ л/моль} \times 187 \ г/моль = 476,8 \ г\).

Масса 2-бромпропана, \(m_2 = \frac{56 \ л}{22.4 \ л/моль} \times 122 \ г/моль = 310,4 \ г\).

Общая масса смеси галогенопроизводных будет равна сумме масс каждого компонента: \(m_{\text{смесь}} = m_1 + m_2 = 476,8 \ г + 310,4 \ г = 787,2 \ г\).

Таким образом, масса смеси галогенопроизводных составляет 787,2 г.

Переходим ко второй части задачи:

Дано, что при обработке той же смеси такой же массы избытком цинка образовалось 11,2 л непредельного углеводорода. Для решения этой части задачи, нам нужно найти, какой углеводород образуется при реакции цинка с смесью галогенопроизводных, а затем вычислить его количество.

Мы знаем, что реакция цинка с углеводородами происходит по уравнению:
Zn + CnH2n+2 -> CnH2n + Zn

Из уравнения видно, что масса цинка, используемого в реакции, равна массе образовавшегося углеводорода.

Теперь определим формулу углеводорода, образующегося при реакции. Для этого рассмотрим возможные варианты галогенопроизводных, которые могут входить в смесь. В нашем случае мы знаем, что в смеси присутствуют 1,2-дибромпропан и 2-бромпропан.

1,2-дибромпропан имеет формулу C3H6Br2, а 2-бромпропан - C3H7Br. Посмотрим на химическое уравнение реакции с цинком:

C3H6Br2 + Zn -> C3H6 + ZnBr2

C3H7Br + Zn -> C3H6 + ZnBr

Однозначно определить формулу углеводорода, образующегося при реакции, не получается, так как возможны два варианта - пропен (C3H6) и пропин (C3H4).

Теперь найдем количество моль углеводорода, используя стехиометрию реакции. Из уравнения видно, что для образования одной молекулы углеводорода необходима одна молекула соответствующего галогенопроизводного.

Таким образом, количество молекул углеводорода будет равно количеству молекул 1,2-дибромпропана или 2-бромпропана - то есть, количество молекул в смеси галогенопроизводных.

\(n_{\text{углеводород}} = \frac{11,2 \ л}{22,4 \ л/моль} = 0,5 \ моль\).

Таким образом, образуется 0,5 моль углеводорода.

Теперь мы можем определить молярную массу углеводорода, используя его формулу.

Молярная масса пропена (C3H6): \(12 \ г/моль \times 3 + 1 \ г/моль \times 6 = 42 \ г/моль\).

Молярная масса пропина (C3H4): \(12 \ г/моль \times 3 + 1 \ г/моль \times 4 = 40 \ г/моль\).

С учетом двух возможных формул углеводорода, мы можем найти массу каждого из вариантов:

Масса пропена: \(m_{C3H6} = 0,5 \ моль \times 42 \ г/моль = 21 \ г\).

Масса пропина: \(m_{C3H4} = 0,5 \ моль \times 40 \ г/моль = 20 \ г\).

Таким образом, мы получили два варианта массы углеводорода, образующегося в реакции. Однако, так как оба варианта приводят к одинаковому общему количеству углеводорода (0,5 моль), то можно сделать вывод, что образуется смесь пропена и пропина.

Общая масса углеводорода будет равна сумме масс каждого компонента: \(m_{\text{углеводород}} = m_{C3H6} + m_{C3H4} = 21 \ г + 20 \ г = 41 \ г\).

Таким образом, масса углеводорода составляет 41 г.

В обоих частях задачи мы получили результаты, связанные с образованием углеводородных соединений. Чтобы определить общую массу смеси галогенопроизводных, нам нужно сложить массу исходных соединений (в первой части) и массу углеводорода (во второй части):

Общая масса смеси галогенопроизводных: \(m_{\text{общ}} = m_{\text{смесь}} + m_{\text{углеводород}} = 787,2 \ г + 41 \ г = 828,2 \ г\).

Таким образом, масса смеси галогенопроизводных составляет 828,2 г. Вот подробное объяснение нашего решения задачи. Если у вас есть еще какие-то вопросы, не стесняйтесь задавать!