Каковы массовые доли фенола и этанола в смеси, если для нейтрализации смеси фенола с этанолом был использован раствор

Роберт

11

100 г?

Для решения данной задачи мы можем использовать следующий алгоритм:

1. Рассчитаем количество гидроксида натрия, содержащегося в растворе по формуле:
\[
m = \text{{плотность}} \times \text{{объем}} \times \text{{массовая доля}}
\]
Где:
- плотность равна 1,2 г/мл,
- объем равен 50 мл,
- массовая доля равна 18%.

Подставляя эти значения в формулу, получаем:
\[
m = 1,2 \, \text{{г/мл}} \times 50 \, \text{{мл}} \times \frac{{18}}{{100}} = 10,8 \, \text{{г}}
\]

2. Составим уравнение реакции нейтрализации между фенолом (C6H5OH) и этанолом (C2H5OH) с гидроксидом натрия (NaOH):
\[
C6H5OH + C2H5OH + NaOH \rightarrow NaC6H5O + NaC2H5O + H2O
\]

3. Рассчитаем эквивалентность гидроксида натрия по формуле:
\[
\text{{эквивалентность}} = \frac{{\text{{масса гидроксида натрия}}}}{{\text{{молярная масса гидроксида натрия}}}}
\]
Где:
- масса гидроксида натрия равна 10,8 г (полученная на первом шаге),
- молярная масса гидроксида натрия равна 40 г/моль.

Подставляя значения в формулу, получаем:
\[
\text{{эквивалентность}} = \frac{{10,8 \, \text{{г}}}}{{40 \, \text{{г/моль}}}} = 0,27 \, \text{{моль}}
\]

4. Рассчитаем количество моль фенола и этанола в смеси, зная, что масса смеси равна 100 г:
\[
\text{{моль}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}}
\]
Где:
- масса равна 100 г,
- молярная масса фенола (C6H5OH) равна 94 г/моль,
- молярная масса этанола (C2H5OH) равна 46 г/моль.

Для фенола:
\[
\text{{моль фенола}} = \frac{{\text{{масса фенола}}}}{{\text{{молярная масса фенола}}}} = \frac{{x}}{{94 \, \text{{г/моль}}}}
\]

Для этанола:
\[
\text{{моль этанола}} = \frac{{\text{{масса этанола}}}}{{\text{{молярная масса этанола}}}} = \frac{{100 - x}}{{46 \, \text{{г/моль}}}}
\]

5. Поскольку для нейтрализации смеси используется эквивалентное количество гидроксида натрия \(0,27 \, \text{{моль}}\), количество моль фенола должно быть равно количеству моль этанола.
Таким образом, мы получаем уравнение:
\[
\frac{{x}}{{94}} = \frac{{100 - x}}{{46}}
\]

6. Решим уравнение для определения значения \(x\):
\[
x \cdot 46 = 94 \cdot (100 - x)
\]
\[
46x = 9400 - 94x
\]
\[
140x = 9400
\]
\[
x = \frac{{9400}}{{140}} = 67,14
\]

Таким образом, массовая доля фенола в смеси составляет \(67,14\)% (округлим до \(67\%\)), а массовая доля этанола - \(32,86\)% (округлим до \(33\%\)).