Определение массовой доли веществ в смеси бензойной кислота и фенола
Смесь бензойной кислоты и фенола
Задача 51.
К смеси бензойной кислоты и фенола прибавляли бромную воду до прекращения ее обесцвечивания; при этом было затрачено 1,5 кг бромной воды с массовой долей брома 3,2%. Найдите массовые доли веществ в исходной смеси, если известно, что такое же количество этой смеси может вступить в реакцию с 72 мл 10%-ного водного раствора едкого натра (плотность 1,11 г/мл).
Решение:
М(С6Н5ОН) = 94,11 г/моль;
М(С6Н5СООН) = 122,12 г/моль;
M(Br2) = 159,808 г/моль;
М(NaOH) = 40,00 г/моль;
w%(Br2) = 3,2%;
w%(NaOH)) = 10%;
p(NaOH) = 1,11 г/мл;
m(бромная вода) = 1,5 кг или 1500 г.
w%(С6Н5ОН) = ?
w%(С6Н5СООН) = ?
Бензойная кислота с бромной водой не реагирует, не обесцвечивыает раствор бромной воды. Бензойная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия, как любая кислота, с образованием бензоата натрия.
Ⅰ Рассчитаем массу фенола в смеси
Фенол обесцвечивает раствор бромной выды и при этом образуется трибромфенол:
C6H5OH + 3Br2 = C6H3Br3O + 3HBr
Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль фенола реагирует с 3 моль бромма, т.е. n(С6Н5ОН) = 3n(Br2)
1. Находим массу брома в растворе бромной воды, получим:
m(Br2) = w%(Br2) . m(бромная вода) =
= 0,032 . 1500 = 48 г.
2. Рассчитаем количество брома, вступившего в реакцию с фенолом, получим:
n(Br2) = m(Br2)/M(Br2) = 48/159,808 = 0,3 моль.
3. Рассчитаем массу фенола в смеси, получим:
m(С6Н5ОН) = n(С6Н5ОН . M(С6Н5ОН) =
= 3/1n(Br2) . M(С6Н5ОН) = 0,3/3 . 94,11 = 9,411 г.
ⅠⅠ Рассчитаем массу бензойной кислоты в смеси
Бензойная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия с образованием бензоата натрия:
C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + Н2О
Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль бензойной кислоты реагирует с 1 моль едкого натра, т.е. n(С6Н5СООН) = n(NaOH).
1. Находим массу NaOH в растворе щелочи, получим:
m(NaOH) = w%(NaOH) . V(NaOH) . pp(NaOH) =
= (0,1 . 72 . 1,11) = 7,992 г.
2. Рассчитаем количество NaOH, вступившего в реакцию с бензойной кислотой, получим:
n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 7,992/40 = 0,2 моль.
3. Рассчитаем массу бензойной кислоты в смеси, получим:
m(С6Н5СООН) = n(С6Н5СООН) . M(С6Н5СООН) =
= (0,2 . 122,12) = 24,424 г.
ⅠⅠⅠ Рассчитаем массу смеси бензойной кислоты и фенола в смеси
m(смеси) = m(С6Н5СООН) + m(С6Н5ОН) =
= 9,411 + 24,424 = 33,835 г.
Ⅳ Находим массовую долю фенола в смеси, получим:
w%(С6Н5ОН) = [m(С6Н5ОН) . 100%]/m(смеси) =
= (9,411 . 100%)/33,835 = 27,81%.
Ⅴ Находим массовую долю бензойной кислоты в смеси, получим:
w%(С6Н5СООН) = 100% - w%(С6Н5ОН) =
= 100% - 27,81% = 72,19%.
Ответ: w%(С6Н5СООН) = 72,19%; w%(С6Н5ОН) = 27,81%.
Номенклатура органических веществ
Задача 52.
Для вещества, формула которого:
СН3
|
СН3- СН - СН–СН2– СН2–СН2 – СН2 – СН3
|
СН3
Составьте структурные формулы 2-х изомеров и 2-х гомологов. Назовите все вещества по номенклатуре ИЮПАК.
Решение:
Это вещество называется 2,3-диметилоктан:
СН3
|
СН3- СН - СН–СН2– СН2–СН2 – СН2 – СН3
|
СН3
Изомеры:
СН3
|
1) СН3- СН- СН– СН–СН2–СН2–СН3 2,3,4-триметилгептан
| |
СН3 СН3
2) СН3 - СН - СН2–СН2– СН2– СН2 – СН2 – СН3 3-метилнонан
|
СН2
|
СН3
Гомологи - вещества, принадлежащие к одному классу, сходные по составу, строению и свойствам, но различающиеся на одну или несколько групп –СН2 (группу –СН2 называют гомологической разностью). Например, гомологом для 2,3-диметилоктан будет 2,3-диметилгептан:
СН3
|
СН3 - СН - СН–СН2– СН2–СН2 – СН3 2,3-диметилгептан
|
СН3
СН3 - СН2 - СН–СН2– СН2– СН2 – СН3 3-метилгептан
|
СН3
