Каковы массовые доли стирола и фенола в исходной смеси массой 5 г, которая может реагировать с 14,4 г брома?

Пламенный_Демон

33

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать понятие мольной массы и соотношение между начальными и конечными веществами в химической реакции.

Для начала, давайте рассмотрим химическую реакцию между стиролом и бромом:

\[ C_8H_8 + Br_2 \rightarrow C_8H_7Br + HBr \]

Из этого уравнения можно увидеть, что 1 моль стирола (молекулярная масса \( C_8H_8 \) равна 104 г/моль) реагирует с 1 молью брома (молекулярная масса \( Br_2 \) равна 160 г/моль) и образует 1 моль продукта с замещенным атомом водорода \( C_8H_7Br \) (молекулярная масса 171 г/моль) и 1 моль HBr (молекулярная масса 81 г/моль).

Теперь, когда у нас есть взаимное соотношение между реагентами и продуктами реакции, мы можем приступить к решению задачи.

Давайте определим количество молей каждого вещества в данной задаче:

Масса стирола: 5 г
Масса брома: 14,4 г

Для вычисления количества молей каждого вещества, мы должны поделить их массу на их молекулярную массу:

Количество молей стирола = \(\frac{5 \, \text{г}}{104 \, \text{г/моль}}\)
Количество молей брома = \(\frac{14,4 \, \text{г}}{160 \, \text{г/моль}}\)

Теперь мы можем вычислить массовую долю каждого вещества в исходной смеси. Массовая доля - это отношение массы данного вещества к общей массе смеси, умноженное на 100%:

Массовая доля стирола = \(\frac{\text{Количество молей стирола} \times \text{Молекулярная масса стирола}}{\text{Общая масса смеси}} \times 100%\)
Массовая доля брома = \(\frac{\text{Количество молей брома} \times \text{Молекулярная масса брома}}{\text{Общая масса смеси}} \times 100%\)

Теперь подставим вычисленные значения:

Массовая доля стирола = \(\frac{\frac{5 \, \text{г}}{104 \, \text{г/моль}} \times 104 \, \text{г/моль}}{5 \, \text{г} + 14,4 \, \text{г}} \times 100%\)
Массовая доля брома = \(\frac{\frac{14,4 \, \text{г}}{160 \, \text{г/моль}} \times 160 \, \text{г/моль}}{5 \, \text{г} + 14,4 \, \text{г}} \times 100%\)

После выполнения всех необходимых вычислений, мы получаем следующие результаты:

Массовая доля стирола: примерно 26,67%
Массовая доля брома: примерно 73,33%

Таким образом, массовые доли стирола и фенола в исходной смеси массой 5 г, которая реагирует с 14,4 г брома, составляют примерно 26,67% и 73,33% соответственно.