Порцию этиленгликоля разделили на две части 1:3. Меньшую часть обработали избытком азотной кислоты, при этом образовалось 76 г сложного эфира. Вычислите, какой объём водорода выделится, если к большей части этиленгликоля добавить 59,8 г натрия (н. у.).

Забавная задачка)

Уравнения:

CH₂OH - CH₂OH + 2HNO₃ = CH₂ONO₂ - CH₂ONO₂ + 2H₂O

Определим количество вещества сложного эфира:

n (эф) = m/M = 76 г / 152 г/моль = 0,5 моль

По уравнению реакции:

n (спирта) = n (эфира) = 0,5 моль

Так как по условию заявлено: 1:3, то если количество вещества малой части 0,5 моль, то количество вещества большей части 0,5*3 = 1,5 моль

Рассчитаем количество вещества натрия:

n = m/M = 59,8 г / 23 г/моль = 2,6 моль

Теперь, для того, чтобы натрий полностью заместил водород из гидроксильных групп этиленгликоля, нужно что бы его количество в 2 раза превышало количество вещества этиленгликоля, этого требует уравнение реакции:

CH₂OH - CH₂OH + 2Na = CH₂ONa - CH₂ONa + H₂

Посмотрим какая у нас ситуация:

n (спирта) = 1,5 моль

n (Na теор.) = 2*n (спирта) = 2*1,5 моль = 3 моль, а у нас по расчетам 2,6 моль - значит натрий в недостатке!

Таким образом, наша реакция пойдет с неполным замещением атомов водорода в гидроксильной группе:

2CH₂OH - CH₂OH + 2Na = 2CH₂ONa - CH₂OH + H₂

По уравнению реакции:

n (H₂) = 1/2n (Na) = 2,6 моль/2 = 1,3 моль

Рассчитаем объем водорода:

V = Vm*n = 1,3 моль * 22,4 л/моль = 29,12 л

Ответ: выделится 29,12 л водорода