Номер 237, страница 61 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

237. Какую массу брома может присоединить 21 г смеси изомерных пентенов?

Дано:

$m(\text{смеси } C_5H_{10}) = 21 \text{ г}$

Найти:

$m(Br_2) - ?$

Решение:

Пентены – это алкены с общей формулой $C_nH_{2n}$. Для пентенов $n=5$, следовательно, их общая молекулярная формула – $C_5H_{10}$. Все изомерные пентены, несмотря на разное строение, имеют одинаковую молекулярную формулу и, соответственно, одинаковую молярную массу. Также все они содержат одну двойную связь, поэтому присоединяют бром в мольном соотношении 1:1.

1. Запишем обобщенное уравнение реакции присоединения брома к пентену:

$C_5H_{10} + Br_2 \rightarrow C_5H_{10}Br_2$

2. Рассчитаем молярные массы пентена и брома. Для расчетов будем использовать относительные атомные массы, округленные до целых чисел: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(Br)=80$.

Молярная масса пентена ($C_5H_{10}$):
$M(C_5H_{10}) = 5 \cdot Ar(C) + 10 \cdot Ar(H) = 5 \cdot 12 + 10 \cdot 1 = 70 \text{ г/моль}$

Молярная масса молекулярного брома ($Br_2$):
$M(Br_2) = 2 \cdot Ar(Br) = 2 \cdot 80 = 160 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) смеси пентенов массой 21 г:

$\nu(C_5H_{10}) = \frac{m(C_5H_{10})}{M(C_5H_{10})} = \frac{21 \text{ г}}{70 \text{ г/моль}} = 0.3 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, количество вещества брома, которое может присоединиться, равно количеству вещества пентенов:

$\nu(Br_2) = \nu(C_5H_{10}) = 0.3 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу брома, необходимую для реакции:

$m(Br_2) = \nu(Br_2) \cdot M(Br_2) = 0.3 \text{ моль} \cdot 160 \text{ г/моль} = 48 \text{ г}$

Ответ: 21 г смеси изомерных пентенов может присоединить 48 г брома.