Смесь нитроциклопентана и 3-метилгексена-2 разделили на 2 равные части. На гидрирование первой части потребовалось 53,312 л (н.у.) водорода. Вторая часть обесцветила 608 г 5%-ного раствора бромной воды. Рассчитайте массовые доли веществ в исходной смеси,

Для решения задачи, давайте сначала определим, какие реакции происходят при гидрировании нитроциклопентана и при обесцвечивании бромной воды 3-метилгексен-2.

Шаг 1: Определение веществ и их реакций

1. Гидрирование нит...: Нитроциклопентан (C5H9NO2) при гидрировании может образовывать циклопентан (C5H10) и воду (H2O). Однако, в данной задаче мы будем считать, что гидрирование происходит до полного насыщения углеродных связей. Уравнение реакции: \[ C9NO2 \rightarrow C{10} + H_2O \] 2. : 3-метилгексен-2 (C7H14) при реакции с бромной водой (Br2) образует бромалканы. Обесцвечивание раствора бромной воды указывает на наличие двойной связи. Уравнение реакции: \[ C{14} + Br7H2 \] На гидрирование первой части смеси потребовалось 53,312 л водорода. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, количество молей водорода: \[ n(H_2) = \frac{53,312 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 2,38 \, \text{моль} \] Для гидрирования нитроциклопентана необходимо 1 моль водорода на 1 моль нитроциклопентана. Таким образом, количество нитроциклопентана в первой части смеси: \[ n(C9NO2) \approx 2,38 \, \text{моль} \] Молярная масса нитроциклопентана: \[ M(C9NO_2) = 5 \times 12 + 9 \times 1 + 14 + 2 \times 16 = 113 \, \text{г/моль} \] Масса нитроциклопентана: \[ m(C9NO5H2) \times M(C9NO_2) = 2,38 \, \text{моль} \times 113 \, \text{г/моль} \approx 268,54 \, \text{г} \] Вторая часть смеси обесцветила 608 г 5%-ного раствора бромной воды. Сначала найдем массу брома в растворе: \[ m(Br) = 608 \, \text{г} \times 0,05 = 30,4 \, \text{г} \] Молярная масса брома (Br): \[ M(Br) = 80 \, \text{г/моль} \] Количество молей брома: \[ n(Br) = \frac{30,4 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} \approx 0,38 \, \text{моль} \] Для реакции с бромом также требуется 1 моль брома на 1 моль 3-метилгексена-2. Таким образом, количество 3-метилгексена-2: \[ n(C{14}) = n(Br) \approx 0,38 \, \text{моль} \] Молярная масса 3-метилгексена-2: \[ M(C{14}) = 7 \times 12 + 14 \times 1 = 98 \, \text{г/моль} \] Масса 3-метилгексена-2: \[ m(C{14}) = n(C{14}) \times M(C{14}) = 0,38 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} \approx 37,24 \, \text{г} \] Общая масса смеси: \[ m5H2) + m(C{14}) = 268,54 \, \text{г} + 37,24 \, \text{г} \approx 305,78 \, \text{г} \] Массовая доля нитроциклопентана: \[ \omega(C9NO5H2)}{m_{\text{смеси}}} \approx \frac{268,54}{305,78} \approx 0,88 \, (88\%) \] Массовая доля 3-метилгексена-2: \[ \omega(C{14}) = \frac{m(C{14})}{m_{\text{смеси}}} \approx \frac{37,24}{305,78} \approx 0,12 \, (12\%) \] Массовые доли веществ в исходной смеси: - Нитроциклопентан: 88% - 3-метилгексен-2: 12% Уравнения реакций: 1. Гидрирование нитроциклопентана: \[ C9NO2 \rightarrow C{10} + H_2O \] 2. Обесцвечивание бромной воды 3-метилгексена-2: \[ C{14} + Br7H2 \]