Яка кількість водню була виділена при реакції надлишкового натрію з сумішшю фенолу та метанолу? Який об єм розчину

Степан

6

Для розв"язання даної задачі спочатку визначимо хімічну реакцію між натрієм та сумішшю фенолу та метанолу. За умовою задачі, натрій реагує з надлишковою кількістю фенолу та метанолу, утворюючи гідроген.

Реакція між натрієм та фенолом може бути записана наступним чином:

\[2C_6H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_6H_6 + 2NaOH + H_2\]

Реакція між натрієм та метанолом може бути записана наступним чином:

\[CH_3OH + Na \rightarrow CH_4 + NaOH + H_2\]

Оскільки була задана "сумішш фенолу та метанолу", виходить, що сумарна кількість сполук фенолу та метанолу визначатиме кількість виділеного водню.

Щоб відповісти на перше запитання про кількість виділеного водню, необхідно з"ясувати, які масові співвідношення між фенолом та метанолом у суміші. Нехай \(m_1\) - маса фенолу та \(m_2\) - маса метанолу у суміші, відповідно.

З фенолу та метанолу формується вода \(H_2O\) та газова речовина, якою є водень \(H_2\):

\[2C_6H_5OH + 2CH_3OH \rightarrow 2H_2O + 2C_6H_6\]

Отже, кількість виділеного водню буде дорівнювати підоштовхуючому сполук фенолу та метанолу. Тобто, \(m_{H_2} = m_1 + m_2\).

Для розв"язання другого запитання щодо об"єму розчину натрій гідроксиду, нам знадобиться інформація щодо концентрації розчину натрій гідроксиду. Оскільки нам задано концентрацію 1 моль/л, ми можемо встановити, скільки моль натрію гідроксиду знадобиться для повної нейтралізації суміші фенолу та метанолу.

За хімічною реакцією, одна моль натрій гідроксиду нейтралізує одну моль фенолу:

\[C_6H_5OH + NaOH \rightarrow NaC_6H_5O + H_2O\]

Тому, для визначення об"єму розчину натрій гідроксиду, ми здійснюємо розрахунки:

\[\text{Кількість молей фенолу} = \frac{маса фенолу}{молярна маса фенолу}\]
\[\text{Об"єм розчину натрій гідроксиду} = \text{Кількість молей фенолу} \times \text{Концентрація розчину}\]

Щодо третього запитання про масову частку фенолу у вихідній суміші, ми можемо використати факт, що масова частка обчислюється за формулою:

\[\text{Масова частка фенолу} = \frac{маса фенолу}{маса фенолу + маса метанолу} = \frac{m_1}{m_1 + m_2}\]

Окремої формули для розрахунку масової частки у даному випадку немає, оскільки відношення мас при повній нейтралізації залежить від масового відношення сполук фенолу та метанолу у початковій суміші.

Остаточно, для розв"язання цієї задачі потрібно знати масові співвідношення фенолу та метанолу у початковій суміші і підставити їх у вищенаведені формули для обчислення кількості виділеного водню, об"єму розчину натрій гідроксиду та масової частки фенолу. Без початкових даних, я не можу розрахувати точні значення.