Какой массовый состав смеси альдегидов можно определить при каталитическом гидрировании 17,8 г смеси муравьиного

Для решения данной задачи нам необходимо использовать понятие мольной доли и соотношение между массой и количество вещества.

1. Сначала найдем количество вещества (в молях) муравьиного и уксусного альдегидов в данной смеси.

Для этого воспользуемся формулой:

$$n=\frac{m}{M}$$

где $n$ - количество вещества, $m$ - масса вещества, $M$ - молярная масса вещества.

Молярную массу муравьиного альдегида обозначим как $M_1$, а молярную массу уксусного альдегида как $M_2$.

2. Далее найдем количество молей водорода, используемого в реакции гидрирования. Для этого также воспользуемся формулой:

$$n_{\text{водорода}}=\frac{V}{V_m}$$

где $n_{\text{водорода}}$ - количество вещества водорода, $V$ - объем водорода, $V_m$ - мольный объем вещества, равный 22,4 л/моль при нормальных условиях.

3. Теперь можем определить, какой альдегид сколько занимает молей в смеси:

$$n_1=n_2=n_{\text{альдегидов}}$$

где $n_1$ - количество молей муравьиного альдегида, $n_2$ - количество молей уксусного альдегида.

4. Зная количество молей каждого альдегида, можем найти их массовый состав в смеси:

$$\text{Массовый состав муравьиного альдегида}=\frac{n_1\cdot M_1}{n_{\text{альдегидов}}\cdot M_1+n_{\text{альдегидов}}\cdot M_2}$$

$$\text{Массовый состав уксусного альдегида}=\frac{n_2\cdot M_2}{n_{\text{альдегидов}}\cdot M_1+n_{\text{альдегидов}}\cdot M_2}$$

Теперь произведем необходимые расчеты.

1. Найдем количество молей муравьиного альдегида:

$$n_1=\frac{m_1}{M_1}$$

$$n_1=\frac{m_1}{M_1}=\frac{17,8\text{г}}{46,03\text{г/моль}}=0,387\text{моль}$$

2. Найдем количество молей уксусного альдегида:

$$n_2=\frac{m_2}{M_2}$$

$$n_2=\frac{m_2}{M_2}=\frac{17,8\text{г}}{58,08\text{г/моль}}=0,307\text{моль}$$

3. Найдем количество молей альдегидов в смеси:

$$n_{\text{альдегидов}}=n_1+n_2$$

$$n_{\text{альдегидов}}=0,387\text{моль}+0,307\text{моль}=0,694\text{моль}$$

4. Найдем массовый состав муравьиного альдегида:

$$\text{Массовый состав муравьиного альдегида}=\frac{n_1\cdot M_1}{n_{\text{альдегидов}}\cdot M_1+n_{\text{альдегидов}}\cdot M_2}$$

$$\text{Массовый состав муравьиного альдегида}=\frac{0,387\text{моль}\cdot 46,03\text{г/моль}}{0,694\text{моль}\cdot 46,03\text{г/моль}+0,694\text{моль}\cdot 58,08\text{г/моль}}\approx 0,456$$

$$\text{Массовый состав уксусного альдегида}=\frac{n_2\cdot M_2}{n_{\text{альдегидов}}\cdot M_1+n_{\text{альдегидов}}\cdot M_2}$$

$$\text{Массовый состав уксусного альдегида}=\frac{0,307\text{моль}\cdot 58,08\text{г/моль}}{0,694\text{моль}\cdot 46,03\text{г/моль}+0,694\text{моль}\cdot 58,08\text{г/моль}}\approx 0,544$$

Таким образом, массовый состав муравьиного альдегида в смеси составляет около 45,6%, а массовый состав уксусного альдегида - около 54,4%.