Каковы массы этана, этилена и формальдегида в исходной смеси после реакции с аммиачным раствором оксида серебра, если

Космическая_Следопытка

20

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать понятие мольной массы и уравнения реакций.

Перед тем как перейти к решению задачи, нужно установить химический состав исходной смеси, чтобы определить, какие соединения в ней присутствуют. Предположим, что в исходной смеси присутствуют только этан (𝐶₂𝐻₆), этилен (𝐶₂𝐻₄) и формальдегид (𝐶𝐻₂𝑂).

1. Реакция с аммиачным раствором оксида серебра:
2𝐴𝑔₂𝑂 + 4𝑁𝐻₃ → 4𝐴𝑔 + 𝐻₂𝑂 + 2𝑁₂𝑂

Из уравнения видно, что каждые 2 моля оксида серебра (𝐴𝑔₂𝑂) дают 4 моля серебра (𝐴𝑔). Следовательно, двойная молярная масса оксида серебра должна быть равна молярной массе серебра:
\(2(m_{Ag} + m_O) = m_{Ag}\)

Распишем это уравнение для масс:
\(2(m_{Ag} + 16) = 107.87\)

Решив уравнение, получим, что масса оксида серебра равна 21.6 г.

Молярные массы:
\(M_{C_2H_6} = 30.07 \, \text{г/моль}\), \(M_{C_2H_4} = 28.05 \, \text{г/моль}\), \(M_{𝐶𝐻₂𝑂} = 30.03 \, \text{г/моль}\), \(M_{𝐴𝑔} = 107.87 \, \text{г/моль}\)

Предположим, что в исходной смеси присутствуют \(𝑛_{𝐶_2𝐻_6}\) моль этана, \(𝑛_{𝐶_2𝐻_4}\) моль этилена и \(𝑛_{𝐶𝐻_2𝑂}\) моль формальдегида.

Масса серебра, полученная из реакции с аммиачным раствором оксида серебра, равна массе серебра в смеси:
\(21.6 \, \text{г} = 𝑛_{𝐶_2𝐻_6} \cdot M_{C_2H_6} + 𝑛_{C_2H_4} \cdot M_{C_2H_4} + 𝑛_{C_2H_2O} \cdot M_{C_2H_2O}\)

2. Реакция с избытком бромной воды:
𝐶₂𝐻₆ + 2𝐵𝑟₂ → 𝐶₂𝐻₂𝐵𝑟₄ + 𝐻₂𝑂

Из уравнения видно, что каждые 1 моль этана (𝐶₂𝐻₆) дают 1 моль дибромэтана (𝐶₂𝐻₂𝐵𝑟₄). Следовательно, масса дибромэтана равна массе этана:
\(37.6 \, \text{г} = 𝑛_{C_2H_6} \cdot M_{C_2H_6}\)

Решив уравнение, получим, что масса этана в исходной смеси равна 37.6 г.

Теперь мы можем решить систему уравнений и найти массы этана (𝑚_{𝐶_2𝐻_6}), этилена (𝑚_{C_2H_4}) и формальдегида (𝑚_{𝐶𝐻_2𝑂}) в исходной смеси.

\[
\begin{align*}
21.6 &= 𝑛_{𝐶_2𝐻_6} \cdot M_{C_2H_6} + 𝑛_{C_2H_4} \cdot M_{C_2H_4} + 𝑛_{C_2H_2O} \cdot M_{C_2H_2O} \\
37.6 &= 𝑛_{𝐶_2𝐻_6} \cdot M_{C_2H_6}
\end{align*}
\]

Решив данную систему уравнений, мы найдем массы каждого компонента в исходной смеси. Давайте это вычислим:

Выражаем \(𝑛_{𝐶_2𝐻_6}\) из второго уравнения:
\(𝑛_{𝐶_2𝐻_6} = \frac{37.6}{M_{C_2H_6}}\)

Подставляем значение \(𝑛_{𝐶_2𝐻_6}\) в первое уравнение и находим \(𝑛_{C_2H_4}\):
\(21.6 = \frac{37.6}{M_{C_2H_6}} \cdot M_{C_2H_6} + 𝑛_{C_2H_4} \cdot M_{C_2H_4} + 𝑛_{C_2H_2O} \cdot M_{C_2H_2O}\)

Решив полученное уравнение относительно \(𝑛_{C_2H_4}\), мы найдем его значение.

Теперь, когда мы знаем значения \(𝑛_{𝐶_2𝐻_6}\) и \(𝑛_{C_2H_4}\), мы можем использовать второе уравнение, чтобы найти \(𝑛_{C_2H_2O}\):
\(37.6 = \frac{37.6}{M_{C_2H_6}} \cdot M_{C_2H_6} + 𝑛_{C_2H_4} \cdot M_{C_2H_4} + 𝑛_{C_2H_2O} \cdot M_{C_2H_2O}\)

Решив это уравнение, мы найдем значение \(𝑛_{C_2H_2O}\).

Наконец, зная значения \(𝑛_{𝐶_2𝐻_6}\), \(𝑛_{C_2H_4}\) и \(𝑛_{C_2H_2O}\), мы можем вычислить массы каждого компонента:
\(𝑚_{C_2H_6} = 𝑛_{𝐶_2𝐻_6} \cdot M_{𝐶_2𝐻_6}\), \(𝑚_{C_2H_4} = 𝑛_{C_2H_4} \cdot M_{C_2H_4}\), \(𝑚_{C_2H_2O} = 𝑛_{C_2H_2O} \cdot M_{C_2H_2O}\)

Применяя этот метод, мы можем решить данную задачу. Пожалуйста, сообщите значения мольных масс и я помогу вам найти массы каждого компонента.