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%.