Определите массу раствора этанола в воде, содержащего 12,04*1022 атомов углерода и 24,08*1022 атомов кислорода

Дано:

N (С) = 12,04*10^22

N общ. (O) = 24,08*10^22

Найти:

m р-ра (С2 Н5OH) - ?

Решение:

1) Найти количество вещества С:

n (С) = N (С) / NA = 12,04*10^22 / 6,02*10^23 = 0,2 моль;

2) Найти количество вещества С2 Н5OH (по определению):

n (С2 Н5OH) = n (С) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль;

3) Найти массу вещества С2 Н5OH:

m (С2 Н5OH) = n (С2 Н5OH) * Mr (С2 Н5OH) = 0,1 * 46 = 4,6 г;

4) Найти общее количество вещества O:

n общ. (O) = N общ. (O) / NA = 24,08*10^22 / 6,02*10^23 = 0,4 моль;

5) Найти количество вещества O в С2 Н5OH (по определению):

n (O в С2 Н5OH) = n (С2 Н5OH) = 0,1 моль;

6) Найти количество вещества O в H2O:

n (O в H2O) = n общ. (O) - n (O в С2 Н5OH) = 0,4 - 0,1 = 0,3 моль;

7) Найти количество вещества H2O (по определению):

n (H2O) = n (O в H2O) = 0,3 моль;

8) Найти массу вещества H2O:

m (H2O) = n (H2O) * Mr (H2O) = 0,3 * 18 = 5,4 г;

9) Найти массу раствора С2 Н5OH:

m р-ра (С2 Н5OH) = m (С2 Н5OH) + m (H2O) = 4,6 + 5,4 = 10 г.

Ответ: Масса раствора С2 Н5OH составляет 10 г.

Дано:

N (C) = 12,04*10^22 шт.

N (O) = 24,08*10^22 шт.

Найти:

m р-ра (C2H5OH) - ?

При решении данной задачи необходимо знать и уметь применить:

методику работы с периодической системой Д. И. Менделеева; вычислить молярные массы веществ, с которыми необходимо будет работать, используя периодическую систему Д. И. Менделеева; понятие "количество вещества", "раствор"; формулы для нахождения количества вещества.

Решение:

Определение молярных масс C2H5OH и H2O

1) В предложенной задаче использованы этанол и вода. С помощью периодической системы Д. И. Менделеева вычислить молярные массы этих веществ, которые численно будут равны молекулярным массам:

Mr (C2H5OH) = Ar (C) * 2 + Ar (H) * 6 + Ar (O) = 12 * 2 + 1 * 6 + 16 = 46 г/моль;

Mr (H2O) = Ar (H) * 2 + Ar (O) = 1 * 2 + 16 = 18 г/моль;

Вычисление количества вещества для C, C2H5OH, O и H2O

2) Используя формулу и зная число Авогадро (NA), найти количество вещества для атомов C:

n (C) = N (C) / NA = 12,04*10^22 / 6,02*10^23 = 0,2 моль;

3) Исходя из того, что в данной задаче только C2H5OH состоит из атомов C, то можно найти количество вещества C2H5OH (учитывая стехиометрический коэффициент элемента в формуле):

n (C2H5OH) = n (C) / 2 = 2 / 2 = 0,1 моль;

4) Найти количество вещества (по определению) для атомов O, содержащихся в C2H5OH, учитывая стехиометрический коэффициент элемента в формуле:

n (O в C2H5OH) = n (C2H5OH) = 0,1 моль;

5) Используя формулу и зная число Авогадро (NA), найти общее количество вещества для атомов O, содержащихся в растворе:

n общ. (O) = N (O) / NA = 24,08*10^22 / 6,02*10^23 = 0,4 моль;

6) Найти количество вещества для атомов O, содержащихся в H2O:

n (O в H2O) = n общ. (O) - n (O в C2H5OH) = 0,4 - 0,1 = 0,3 моль;

7) Найти количество вещества (по определению) H2O:

n (H2O) = n (O в H2O) = 0,3 моль;

Произведение расчетов по нахождению масс H2O, C2H5OH и получившегося раствора

8) Найти массу H2O:

m (H2O) = n (H2O) * Mr (H2O) = 0,3 * 18 = 5,4 г;

9) Найти массу C2H5OH:

m (C2H5OH) = n (C2H5OH) * Mr (C2H5OH) = 0,1 * 46 = 4,6 г;

10) Найти массу раствора C2H5OH, состоящего из растворенного вещества (C2H5OH) и растворителя (H2O):

m р-ра (C2H5OH) = m (C2H5OH) + m (H2O) = 4,6 + 5,4 = 10 г.

Ответ: Масса раствора C2H5OH составляет 10 г.