Каковы массовые доли бензола и циклогексена в исходной смеси, если она обесцвечивает 50 г раствора брома

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать химические уравнения реакций и концепцию молярных соотношений в химии. Давайте разобьем задачу на несколько шагов и решим ее.

Шаг 1: Найдем количество вещества брома, содержащегося в 50 г раствора.

Массовая доля брома равна 0,048. Следовательно, масса брома в растворе составляет:

\[масса брома = массовая доля \times масса раствора\]
\[масса брома = 0,048 \times 50 г\]
\[масса брома = 2,4 г\]

Теперь найдем количество вещества брома, используя молярную массу брома:

\[количество вещества брома = \frac{масса брома}{молярная \ масса \ брома}\]

Молярная масса брома равна 79,9 г/моль. Подставим известные значения и рассчитаем количество вещества брома:

\[количество вещества брома = \frac{2,4 г}{79,9 \ г/моль}\]
\[количество вещества брома \approx 0,03 \ моль\]

Шаг 2: Найдем количество вещества осадка, полученного при сжигании смеси.

Масса осадка составляет 21 г. Для расчета количества вещества осадка, воспользуемся молярной массой осадка.

Шаг 3: Выразим соотношение между количеством вещества брома и количеством вещества осадка.

Из балансировки химического уравнения реакции между бензолом, циклогексеном и бромом, мы можем определить соотношение между количеством вещества брома и количеством вещества осадка. Допустим, что \(n\) - количество вещества брома, и \(x\) - количество вещества осадка. Тогда соотношение будет выглядеть следующим образом:

\[n : x = 1 : A\]

где \(A\) - коэффициент пропорции.

Шаг 4: Рассчитаем количество вещества бензола и циклогексена.

Пусть \(n_1\) - количество вещества бензола, а \(n_2\) - количество вещества циклогексена. Тогда:

\[n = n_1 + n_2\]

Теперь мы можем записать соотношение между количеством вещества брома и количеством вещества осадка с использованием понятий \(n_1\) и \(n_2\):

\[n : x = (1 \cdot n_1 + 1 \cdot n_2) : (A \cdot n_1 + A \cdot n_2)\]

Шаг 5: Найдем коэффициент пропорции \(A\).

Подставим известные значения в выражение:

\[\frac{0,03 моль}{21 г} = \frac{n_1 + n_2}{A \cdot n_1 + A \cdot n_2}\]

Шаг 6: Найдем массовые доли бензола и циклогексена.

По определению массовой доли:

\[массовая \ доля = \frac{масса \ компонента}{общая \ масса \ смеси}\]

Давайте измерим массу смеси, используя молекулярную массу бензола (\(78,11 \ г/моль\)) и циклогексена (\(84,16 \ г/моль\)):

\[масса \ бензола = n_1 \times молярная \ масса \ бензола\]
\[масса \ бензола = n_1 \times 78,11 \ г/моль\]

\[масса \ циклогексена = n_2 \times молярная \ масса \ циклогексена\]
\[масса \ циклогексена = n_2 \times 84,16 \ г/моль\]

Теперь мы можем рассчитать общую массу смеси:

\[общая \ масса \ смеси = масса \ бензола + масса \ циклогексена + масса \ брома\]

Подставляя значения и решая алгебраическое уравнение, мы можем найти массовые доли бензола и циклогексена в исходной смеси.