Какова массовая доля (%) фенола в навеске гвоздичного масла массой 0,0997 г после добавления этилендиамина

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать несколько химических реакций и принципов. Я проведу вас через все шаги по порядку.

1. Начнем с реакции между фенолом (C₆H₅OH) и этилендиамином (C₂H₄(NH₂)₂):
C₆H₅OH + C₂H₄(NH₂)₂ → C₆H₅N₂ + 2H₂O
В этой реакции фенол превращается в фенилгидразин (C₆H₅N₂).

2. Оттитруем фенилгидразин метилатом натрия (CH₃ONa):
C₆H₅N₂ + CH₃ONa → C₆H₅ONa + CH₄N₂

3. Следующий шаг - обратная реакция между фенилнатрием и этилендиамином:
C₆H₅ONa + C₂H₄(NH₂)₂ → C₆H₅OH + C₂H₄(NH₃)₂
Здесь фенилнатрий превращается обратно в фенол, а этилендиамин в этилендиаминдигидрохлорид.

Теперь давайте разберемся, какие данные нам даны и как их использовать.

Масса навески гвоздичного масла равна 0,0997 г.
Объем раствора метилата натрия (CH₃ONa) равен 9,50 мл.
Концентрация раствора метилата натрия (CH₃ONa) равна 0,1000 М.

Подготовительный шаг:
Чтобы узнать массовую долю фенола в навеске гвоздичного масла, нам необходимо сначала вычислить количество фенилгидразина (C₆H₅N₂), образовавшегося в реакции с фенолом. Затем мы найдем количество фенола (C₆H₅OH), используя обратную реакцию с фенилгидразином. Для этого нам потребуется рассчитать количество используемого реагента и расчетное количество реагента для обратной реакции.

Шаг 1: Расчет количества фенилгидразина (C₆H₅N₂)
Молярная масса фенилгидразина (C₆H₅N₂) = 108,14 г/моль
Молярная масса фенола (C₆H₅OH) = 94,11 г/моль

Масса фенилгидразина (C₆H₅N₂) = молярная масса × количество вещества
Количество вещества = объем раствора × концентрация раствора
Количество вещества фенилгидразина (C₆H₅N₂) = (0,1000 моль/л) × (0,00950 л)
Масса фенилгидразина (C₆H₅N₂) = (108,14 г/моль) × (0,1000 моль/л) × (0,00950 л)

Шаг 2: Расчет количества фенола (C₆H₅OH)
Масса фенола (C₆H₅OH) = молярная масса × количество вещества

Масса фенола (C₆H₅OH) = (молярная масса фенилгидразина ÷ коэффициент превращения фенилгидразина в фенол) × количество вещества фенилгидразина

Теперь, когда мы нашли массу фенола в навеске гвоздичного масла, можно вычислить массовую долю фенола в навеске гвоздичного масла.

Массовая доля фенола (%) = (масса фенола ÷ масса навески гвоздичного масла) × 100

Теперь давайте все это вычислим.