2023-09-29
При сжигании бензола и анилина образовалось 6,94 л газообразных продуктов, при пропускании которых в избыток водного раствора $KOH$ не поглотилось 224 мл газа. Найти массовую долю ($\omega$ %) компонентов исходной смеси.
Решение:
$C_{6}H_{6} + 7,5O_{2} \rightarrow 6CO_{2} + 3H_{2}O$ (1)
$2C_{6}H_{5}NH_{2} + 15,5O_{2} \rightarrow 12CO_{2} + 7H_{2}O + N_{2}$ (2)
$CO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}CO_{3} + H_{2}O$ (3)
$M (C_{6}H_{5}NH_{2}) = 93 г/моль; M(C_{6}H_{6}) = 78 г/моль$.
При сжигании смеси образовались $CO_{2}$ и $N_{2}$ объемом 6,94 л (уравнение (1) и (2)). Из них $CO_{2}$ поглотился $KOH$ (уравнение (3)). Оставшийся газ $N_{2}$ количеством вещества $\frac{0,224 л}{22,4 л/моль} = 0,01 моль$ соответствует 0,02 моль анилина (уравнение (2)) или 0,02 - 93= 1,86 г.
На долю $CO_{2}$ приходится 6,94 л - 0,224 л = 6,72 л или $\frac{6,72 л}{22 4 л/моль} = 0,3 моль$. Из них $0,02 \cdot 6 = 0,12 \: моль \: CO_{2}$ образовалось из анилина (уравнение (2)), а 0,3 - 0,12 = 0,18 моль $CO_{2}$ - из бензола (уравнение (1)), которого в смеси было $\frac{0,18}{6} = 0,03 моль$ или $0,03 \cdot 78 = 2,34 г$, Т.о., исходная смесь состоит из $\frac{1,86 \cdot 100}{1,86 + 2,34} = 44$ % анилина и 56 % бензола.
Ответ: $\omega (C_{6}H_{6}) = 56$ %; $\omega (C_{6}H_{5}NH_{2}) = 44$ %.