Розв’язок:

1. Обчислити масу та кількість речовини спирту та ефіру в розчинах за формулами:

ω(Х) =

m (С₂Н₅ОН) = г

m (СН₃СООН) = г

n (С₂Н₅ОН) = моль

n (СН₃СООН) = моль

2. Записуємо рівняння хімічної реакції та визначаємо, яка з речовин узята в надлишку:

С₂Н₅ОН + СН₃СООН →

3. Обчислюємо масу естеру, що утворився внаслідок реакції:

• Задачі на встановлення кількісного складу сумішей.

Розрахункові задачі на встановлення складу таких сумішей, твердих чи газоподібних компонентів, розв’язуються шляхом складання алгебраїчних рівнянь. Алгебраїчні рівняння складаються на основі рівнянь хімічних реакцій, враховуючи кількості речовин сполук, які беруть участь у реакції, використовуючи залежність . Інколи алгебраїчні рівняння записують у вигляді рівності мас певного хімічного елемента у вихідній речовині і продукті реакції.

У задачах, де розглядаються гази, які при змішуванні реагують між собою, утворюючи газоподібні продукти реакції, алгебраїчні рівняння складають, враховуючи, що об’єми газів, які беруть участь в реакції, відносяться як коефіцієнти перед формулами сполук у рівнянні реакції.

Інколи зручно заміняти об’єми газів співвідношенням кількості речовини газів.

Характеризуючи газові суміші, потрібно брати об’єми газів при однакових температурі та тиску.

Для однозначного розв’язку задач на встановлення кількісного складу сумішей число алгебраїчних рівнянь повинно дорівнювати число невідомих величин, введених при розв’язку.

Приклад 6

При спалюванні 20л суміші метану й етану утворилось 24л вуглекислого газу. Визначити об’ємні частки вуглеводнів у складі суміші.

Дано:

V(CH₄ + C₂H₆) = 20 л

V(СО₂) = 24 л

Обчислити:

φ(СН₄) ‑ ?

φ(С₂Н₆) ‑ ?

Розв’язок:

1. Об’ємну частку газу в суміші визначають за формулою:

φ(газу) = .

2. Реакція горіння компонентів суміші виражається рівняннями:

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О;

2С₂Н₆ + 5О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О.

3. Виражаємо об’єми компонентів суміші через невідому величину.

Нехай V(CH₄) = х л, тоді V(C₂H₆) = (20 – х) л

4. Складаємо співвідношення вуглеводнів і вуглекислого газу в хімічних реакціях:

V(CH₄) : V(CO₂) = 1 : 1; V(CH₄) = V₁(CO₂);

V(C₂H₆) : V(CO₂) = 2 : 4 = 1 : 2; V₂(СО₂) = 2V(C₂H₆).

5. За цими співвідношеннями легко обчислити об’єм вуглекислого газу. Знаючи, що сума об’ємів вуглекислого газу, який утворився при згорянні метану і етану, дорівнює 24л, складаємо алгебраїчне рівняння і розв’язуємо його:

V₁(CO₂) + V₂(СО₂) = 24, або V(CH₄) + 2V(C₂H₆) = 24

х + 2(20 ‑ х) = 24

х + 40 – 2х = 24

х = 16

Тобто V(CH₄) = 16 л; V(C₂H₆) = 20 – 16 = 4 л

6. Обчислюємо об’ємні частки газів у суміші:

φ(СН₄) = ; φ(С₂Н₆) =

Відповідь: об’ємні частки метану й етану в газовій суміші відповідно дорівнюють 80% та 20%.

Приклад №7

Суміш етилену і ацетилену об’ємом 16,8 л за н.у. має масу 20,5 г. Визначити об’єм кожного газу у суміші.

Дано:

V(С₂Н₄ + С₂Н₂) = 16,8 л

m(С₂Н₄ + С₂Н₂) = 20,5 г

Обчислити:

V(С₂Н₄) = ?

V(С₂Н₂) = ?

Розв’язок:

; ;

Нехай V(С₂Н₄) = х л, V(С₂Н₂) = (16,8 – х) л

m (С₂Н₄) = M (С₂Н₄) n (С₂Н₄) = M (С₂Н₄) · = ;

m (С₂Н₂) = M (С₂Н₂) n (С₂Н₂) = M (С₂Н₂) · = ;

14х + 13 (16,8 – х) = 11,2 · 20,5

14х + 218,4 – 13х = 229,6

х = 11,2

V(С₂Н₄) = 11,2 л

V(С₂Н₂) = 16,8 – 11,2 = 5,6 л

Відповідь: V(С₂Н₄) = 11,2 л, V(С₂Н₂) = 5,6 л.

Варіант №1

1. Внаслідок спалювання вуглеводню масою 4,2г утворився карбон (Іv) оксид 13,2г. Відносна густина пари цієї речовини за воднем – 42. Знайдіть молекулярну формулу вуглеводню.

2. Обчислити масу карбіду алюмінію АІ₄С₃, який необхідний, щоб добути 5,04л метану (н.у.), якщо масова частка виходу метану становить 80%.

3. Обчислити об’єм карбон (Іv) оксиду, який може утворитися при повному згорянні суміші ацетилену та етилену об’ємом 89,6л.

Варіант №2

1. При спалюванні 29г органічної речовини утворилось 88г вуглекислого газу і 45г води. Відносна густина пари цієї речовини за повітрям дорівнює 2. Встановіть молекулярну формулу речовини.

2. Обчислити об’єм повітря, яке потрібне для спалювання 8,96л пропану. Об’ємна частка кисню у повітрі становить 21%. Усі об’єми приведені до нормальних умов.

3. З циклогексану масою 9,24 г за реакцією дегідрування при наявності нікелевого каталізатора добуто бензол. Обчисліть об’єм бензолу, якщо його густина дорівнює 0,88 г/мл.

Варіант №3

1. Виведіть молекулярну формулу вуглеводню за даними: масова частка карбону дорівнює 85,7%, відносна густина за воднем ‑ 21.

2. Обчислити масу бромної води (масова частка брому 2,4%), яку може знебарвити пропен об’ємом 1,68л (нормальні умови).

3. Обчислити масу гексану, який можна добути внаслідок взаємодії 1-хлорпропану масою 9,42г з металічним натрієм масою 3,22г.