Каков состав исходной смеси метанола и пропанола, если объем выделившегося водорода (н. у) составляет 5,625

Для решения этой задачи следует использовать знания о реакциях натрия с органическими соединениями и законах сохранения массы и объема газов.

1. Прежде всего, нужно составить уравнение реакции натрия с метанолом (метиловым спиртом) и пропанолом (пропиловым спиртом), чтобы определить количество выделившегося водорода:
2Na + 2CH3OH -> 2NaOH + H2
2Na + 2C3H7OH -> 2NaOH + 3H2

2. Исходя из этого уравнения и соотношения между реагентами и продуктами, мы видим, что каждые две молекулы метанола или пропанола образуют одну молекулу водорода.

3. По закону Гей-Люссака (закон сохранения объема газов) объем водорода пропорционален количеству образовавшихся молекул водорода. Таким образом, мы можем сказать, что объем водорода образуется в пропорции 1 к 2, то есть, например, при 5,625 литрах водорода, всего образуется 11,25 молекул водорода.

4. Поскольку масса смеси равна 25,5 граммам, мы можем использовать эту информацию для определения молярной массы смеси, подразумевая, что смесь состоит только из метанола и пропанола.

5. Молярная масса метанола (CH3OH) равна 32,04 г/моль, а молярная масса пропанола (C3H7OH) равна 60,1 г/моль. Поскольку мы не знаем точного соотношения между метанолом и пропанолом в исходной смеси, давайте предположим, что они имеют молярные массы М1 и М2 соответственно.

6. Тогда можно записать уравнение, связывающее молекулярные массы:

M1 * x + M2 * (1-x) = 25,5 г,

где x - это массовая доля метанола в исходной смеси.

7. Из этого уравнения мы можем выразить M2:

M2 = (25,5 - M1 * x) / (1 - x).

8. Теперь рассмотрим уравнение, связывающее объем водорода и молярные массы:

22,4 л/моль * (11,25 моль водорода) = x * M1 + (1-x) * M2.

9. Подставим выражение для M2 из пункта 7 в уравнение в пункте 8:

22,4 л/моль * 11,25 моль = x * M1 + (1-x) * (25,5 - M1 * x) / (1 - x).

10. Путем алгебраических преобразований мы можем найти значение x:

11,25 * 22,4 = x * M1 + (1-x) * (25,5 - M1 * x) / (1 - x).

11. Подставим известные значения и решим уравнение относительно x. Полученное значение x будет массовой долей метанола в исходной смеси.

12. Зная x, мы можем найти массовую долю пропанола, вычислив (1-x).

13. Таким образом, мы можем определить состав исходной смеси метанола и пропанола.

Я надеюсь, что это пошаговое объяснение поможет школьнику понять задачу и принцип её решения. Если вам нужно более подробное решение или помощь с конкретными числовыми значениями, не стесняйтесь задать дополнительные вопросы.