2023-09-29
При сжигании бензола и анилина образовалось 6,94 л газообразных продуктов, при пропускании которых в избыток баритовой воды образовалось 59,4 г осадка. Найти массовую долю (со %) 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)
$CO_{2} + Ba(OH)_{2} \rightarrow BaCO_{3} \downarrow + H_{2}O$ (3)
$M(BaCO_{3}) = 197 г/моль; M(C_{6}H_{5}NH_{2}) = 93 г/моль$.
$M(C_{6}H_{6}) = 78 г/моль$.
59,4 г осадка $BaCO_{3}$ составляют $\frac{59,4 г}{197 г / моль} = 0,3 моль$, что по уравнению (3) соответствует 0,3 моль $CO_{2}$ или 6,72 л. На долю $N_{2}$ приходится 6,94 л - 6,72 л =0,22 л или 0,01 моль. Это соответствует 0,02 моль анилина или $0,02 \cdot 6 = 0,12$ моль $CO_{2}$ (уравнение (2)); при сгорании бензола образовалось 0,3 - 0,12 = 0,18 моль $CO_{2}$, что соответствует $\frac{0,18}{6} =0,03 моль$ бензола или $0,03 \cdot 78 = 2,34 г$. Исходная смесь состоит из $\frac{2,34 \cdot 100}{1,86 \cdot 2,34} = 56$ % бензола и 44 % анилина.
Ответ: $\omega (C_{6}H_{6}) = 56$ %; $\omega (C_{6}H_{5}NH_{2}) = 44$ %.