Question

При сжигании 36,4 г смеси этанола и уксусной кислоты образовалось 32,4 г воды. Определить массовые доли компонентов смеси

Answer 1

Решение:
Составляем уравнения реакций:
                                                  X
1)    C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
                                              (1,8 – X)
2)    CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O
Определяем количество вещества воды:
ν= m/ M
ν(Н2О) = 32,4г / 18г/моль = 1,8 моль
Пусть ν(Н2О) в первой реакции будет равно Х моль, тогда ν(Н2О) во 2 реакции = 1,8 – Х
По уравнению реакции № 1 вычисляем:
ν(С2Н5ОН) = 1/3 ν(Н2О) = 1/3 Х
m(C2H5OH) = M • ν = 1/3 X • 46 = 15,3X
По уравнению реакции № 2 вычисляем:
ν(CH3COOH) = 1/2 ν(Н2О) = 1/2 (1,8 – Х) = 0,9 – 0,5Х
m(CH3COOH) = (0,9 – 0,5X) • 60 = 54 – 30X
Выразим массу смеси:
m(смеси) = 15,3X + 54 – 30X = 36,4
14,7X = 17,6
X = 1,2 моль
m(С2Н5ОН) = 15 ,3X = 15,3 • 1,2 = 18,4г
m(CH3COOH) = 54 – 30Х = 54 – 36 = 18 г
m(смеси) = 18,4г + 18г = 36,4г
ώ(С2Н5ОН) = 18,4г / 36,4г • 100% = 50,5%
ώ(CH3COOH) = 18г / 36,4г • 100% = 49,5%

Ответ: ώ(спирта) = 50,5% ; ώ(кислоты) = 49,5,5%

Answer 2

C2H5OH + 3O2 --> 2CO2 + 3H2О

СH3СOОН +2O2 --> 2CO2 + 2H2O

М (этанола) = 46г/моль

М (уксусной кислоты) = 60г/моль

Пусть этанола в смеси х моль, а уксусной кислоты у моль.

Тогда масса этанола = 46х, а масса уксусной кислоты 60х.

Их х моль этанола получается 3х моль воды, а из у моль кислоты получается 2у моль воды.

М (Н2О) = 18г/моль

Масса воды = (3х+2у)×18

Получаем систему уравнений:

46х+60у=36,4

18(3х+2у)=32.4 --> 54х+36у=32,4 --> у= (32.4-54х)/36 --> у=0.9-1.5х

46х+60у=36.4

46х+60(0.9-1.5х)=36.4

46х+54-90х=36.4

44х=17.6

х=0.4 моль этанола

m (этанола) = 0.4×46=18.4г

W% (этанола) = 18.4/36,4=50,55%

Ответ: массовая доля этанола в смеси 50,55%