Сколько атомов углерода (n) содержится в 2.3 г одноатомного спирта, который прореагировал с натрием и восстановил 1.6 г меди из оксида?
Пугающий_Лис_6072
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся данные об атомной массе углерода (C), массе меди (Cu) и массе оксида меди (CuO).
Атомная масса углерода равна 12.01 г/моль, масса меди равна 63.55 г/моль, а масса оксида меди составляет 79.55 г/моль.
Первым шагом мы должны найти количество моль одноатомного спирта по его массе. Для этого мы делим массу одноатомного спирта (2.3 г) на его молярную массу:
\[n_1 = \frac{{m_1}}{{M_1}} = \frac{{2.3 \text{ г}}}{{12.01 \text{ г/моль}}}\]
Рассчитаем значение \(n_1\):
\[n_1 = 0.191 Моль\]
Далее, поскольку одноатомный спирт прореагировал с натрием и восстановил медь из оксида, можем предположить, что углерод (C) из одноатомного спирта окислился до СО2, а медь (Cu) в оксиде получилась в результате восстановления. Уравнение реакции может быть представлено следующим образом:
\[C_1H_1OH_1 + xNa → yCO_2 + zCu\]
Мы знаем, что \(\text{масса CuO}\) до реакции равна 1.6 г. Молярная масса оксида меди составляет 79.55 г/моль, поэтому с помощью формулы рассчитаем количество моль оксида меди:
\[n_2 = \frac{{m_2}}{{M_2}} = \frac{{1.6 \text{ г}}}{{79.55 \text{ г/моль}}}\]
Рассчитаем значение \(n_2\):
\[n_2 = 0.020 моль\]
Сравнивая уравнение реакции исходного одноатомного спирта с уравнением реакции оксида меди, мы видим, что каждый моль оксида меди соответствует \(y\) молям \(CO_2\), и каждый моль \(CO_2\) соответствует \(x\) молям одноатомного спирта. Поэтому можем сделать следующие соотношения:
\[\frac{{n_1}}{{x}} = \frac{{n_2}}{{y}}\]
Неизвестные значения \(x\), \(y\) мы увидим, когда сравним соотношение количества атомов углерода и меди в реакции. Из уравнения реакции мы знаем, что в одной молекуле \(CO_2\) содержится 1 атом углерода (C), а в одной молекуле оксида меди (CuO) содержится 1 атом меди (Cu).
Теперь мы можем написать следующее уравнение:
\[y = z\]
А также следующее уравнение для атомов углерода и меди:
\[x = z\]
Из этих уравнений следует, что:
\[n_1 = n_2 = x = y = z\]
Поэтому количество молей одноатомного спирта (\(n\)) равно количеству молей углерода (\(n_1\)) и одновременно количеству молей меди (\(n_2\)):
\[n = n_1 = n_2\]
Значит, количество атомов углерода равно количеству молей \(n_1\) одноатомного спирта. Подставляем известные значения:
\(n = 0.191 Моль\)
Поскольку в одной молекуле одноатомного спирта содержится 1 атом углерода, то количество атомов углерода равно количеству молей одноатомного спирта (\(n_1\)):
Количество атомов углерода (n) = \(n_1\) = 0.191
Ответ: В 2.3 г одноатомного спирта содержится 0.191 атомов углерода.
Атомная масса углерода равна 12.01 г/моль, масса меди равна 63.55 г/моль, а масса оксида меди составляет 79.55 г/моль.
Первым шагом мы должны найти количество моль одноатомного спирта по его массе. Для этого мы делим массу одноатомного спирта (2.3 г) на его молярную массу:
\[n_1 = \frac{{m_1}}{{M_1}} = \frac{{2.3 \text{ г}}}{{12.01 \text{ г/моль}}}\]
Рассчитаем значение \(n_1\):
\[n_1 = 0.191 Моль\]
Далее, поскольку одноатомный спирт прореагировал с натрием и восстановил медь из оксида, можем предположить, что углерод (C) из одноатомного спирта окислился до СО2, а медь (Cu) в оксиде получилась в результате восстановления. Уравнение реакции может быть представлено следующим образом:
\[C_1H_1OH_1 + xNa → yCO_2 + zCu\]
Мы знаем, что \(\text{масса CuO}\) до реакции равна 1.6 г. Молярная масса оксида меди составляет 79.55 г/моль, поэтому с помощью формулы рассчитаем количество моль оксида меди:
\[n_2 = \frac{{m_2}}{{M_2}} = \frac{{1.6 \text{ г}}}{{79.55 \text{ г/моль}}}\]
Рассчитаем значение \(n_2\):
\[n_2 = 0.020 моль\]
Сравнивая уравнение реакции исходного одноатомного спирта с уравнением реакции оксида меди, мы видим, что каждый моль оксида меди соответствует \(y\) молям \(CO_2\), и каждый моль \(CO_2\) соответствует \(x\) молям одноатомного спирта. Поэтому можем сделать следующие соотношения:
\[\frac{{n_1}}{{x}} = \frac{{n_2}}{{y}}\]
Неизвестные значения \(x\), \(y\) мы увидим, когда сравним соотношение количества атомов углерода и меди в реакции. Из уравнения реакции мы знаем, что в одной молекуле \(CO_2\) содержится 1 атом углерода (C), а в одной молекуле оксида меди (CuO) содержится 1 атом меди (Cu).
Теперь мы можем написать следующее уравнение:
\[y = z\]
А также следующее уравнение для атомов углерода и меди:
\[x = z\]
Из этих уравнений следует, что:
\[n_1 = n_2 = x = y = z\]
Поэтому количество молей одноатомного спирта (\(n\)) равно количеству молей углерода (\(n_1\)) и одновременно количеству молей меди (\(n_2\)):
\[n = n_1 = n_2\]
Значит, количество атомов углерода равно количеству молей \(n_1\) одноатомного спирта. Подставляем известные значения:
\(n = 0.191 Моль\)
Поскольку в одной молекуле одноатомного спирта содержится 1 атом углерода, то количество атомов углерода равно количеству молей одноатомного спирта (\(n_1\)):
Количество атомов углерода (n) = \(n_1\) = 0.191
Ответ: В 2.3 г одноатомного спирта содержится 0.191 атомов углерода.
Знаешь ответ?