2023-09-07
Через безводную смесь анилина, фенола и бензола общей массой 120 г пропустили хлороводород. Образовавшийся при этом осадок массой 62,16 г отфильтровали. Фильтрат, обработанный водным раствором NaOH, разделился на два слоя. Объем верхнего слоя равен 42,5 $см^{3}$ (плотность 0,58 $г/см^{3}$). Определите массовые доли анилина и бензола в исходной смеси.
Решение:
Записываем уравнения реакций и проводим расчеты:
$\underset{93 \: г/моль}{C_{6}H_{5}NH_{2}} + HCl \rightarrow \underset{129,5 \: г/моль}{[C_{6}H_{5}NH_{3}]Cl} \downarrow$.
$n([C_{6}H_{5}NH_{3}]Cl) = \frac{62,16}{129,5} = 0,48$ (моль);
$n(C_{6}H_{5}NHH_{2}) = n([C_{6}H_{5}NH_{3}]Cl) = 0,48 моль$;
$m(C_{6}H_{5}NH_{2}) = 0,48 \cdot 93 = 44,64$ (г).
После обработки щелочью произошло расслоение раствора: нижний слой представляет собой водный раствор фенолята натрия (вода тяжелее бензола):
$C_{6}H_{5}OH + NaOH \rightarrow C_{6}H_{5}ONa + H_{2}O$.
Верхний слой - это бензол.
$m(C_{6}H_{6}) = V(C_{6}H_{6}) \cdot \rho (C_{6}H_{6}) = 42,5 \cdot 0,58 = 24,65$ (г);
$\omega (C_{6}H_{5}NH_{2}) = \frac{44,64}{120} = 0,372$ (37,2 %);
$\omega (C_{6}H_{6}) = \frac{24,65}{ 120} = 0,2054$ (20,54 %)