Каковы массовые доли стирола и фенола в изначальной смеси массой 5 г, если она реагирует с 14,4 г брома?

Для начала давайте определим, какие реакции происходят между стиролом, фенолом и бромом. В данном случае идет аддиция брома к двойной связи ароматических соединений, которые оба присутствуют в стироле и феноле. Процесс аддиции брома позволяет определить массовые доли стирола и фенола в изначальной смеси.

Сначала определим количество молей брома, используя его молярную массу:
\( n_{Br_2} = \frac{m_{Br_2}}{M_{Br_2}} \)

Где:
\( n_{Br_2} \) - количество молей брома,
\( m_{Br_2} \) - масса брома (14,4 г),
\( M_{Br_2} \) - молярная масса брома (159,8 г/моль).

Подставим значения и рассчитаем количество молей:
\( n_{Br_2} = \frac{14,4}{159,8} \approx 0,0901 \) моль.

Так как процесс аддиции одного брома происходит к двум двойным связям (ароматическим), то нам понадобится вдвое больше молей ароматических соединений.

Пусть молей стирола в изначальной смеси будет \( n_{C_8H_8} \), а молей фенола - \( n_{C_6H_5OH} \). Тогда:
\( n_{C_8H_8} = 2n_{Br_2} \)
\( n_{C_6H_5OH} = 2n_{Br_2} \)

Теперь можем рассчитать массовые доли стирола и фенола в изначальной смеси.

Молярная масса стирола (C8H8) равна 104 г/моль, а молярная масса фенола (C6H5OH) равна 94 г/моль.

Масса стирола (mC8H8) и масса фенола (mC6H5OH) можно определить с помощью соотношений:
\( mC8H8 = n_{C8H8} \cdot M_{C8H8} \)
\( mC6H5OH = n_{C6H5OH} \cdot M_{C6H5OH} \)

Подставим значения:
\( mC8H8 = 2 \cdot 0,0901 \cdot 104 \approx 18,1332 \) г
\( mC6H5OH = 2 \cdot 0,0901 \cdot 94 \approx 16,8056 \) г

Таким образом, массовая доля стирола в изначальной смеси составляет:
\( \frac{mC8H8}{m_{tot}} = \frac{18,1332}{18,1332 + 16,8056} \approx 0,5182 \) или около 51,82%.

А массовая доля фенола будет:
\( \frac{mC6H5OH}{m_{tot}} = \frac{16,8056}{18,1332 + 16,8056} \approx 0,4818 \) или около 48,18%.

Таким образом, в изначальной смеси массой 5 г массовая доля стирола составляет около 51,82%, а массовая доля фенола - около 48,18%.