При взаимодействии 10 г метанола и фенола с бромной водой выпало 33,1 г осадка. Определите массовую долю фенола в смеси.

Этанол с бромной водой не реагирует, поэтому, зная массу осадка трибромфенола образовавшегося в результате взаимодействия фенола с бромом, можно найти массу фенола:

C6H5OH + 3Br2 = C6H2Br3OH + 3HBr

m (C6H5OH) = Mn, где М - молярная масса (г/моль), n - количество вещества (моль)

По уравнению реакции, количество вещества фенола равно количеству вещества трибромфенола:

n (C6H5OH) = n (C6H2Br3OH) = m (C6H2Br3OH) / M (C6H2Br3OH) = 33,1 г : (6*12 + 3*1 + 3*80 + 16) г/моль = 0,1 моль

m (C6H5OH) = (6*12 + 6*1 + 16) г/моль * 0,1 моль = 9,4 г

Натрий реагирует и с фенолом, и с этанолом с образованием соответственно фенолята натрия и этилата натрия:

1) C6H5OH + Na = C6H5ONa + 1/2H2

2) C2H5OH + Na = C2H5ONa + 1/2H2

Согласно этим уравнениям, и этанол, и фенол реагируют с натрием в эквимолярных количествах:

n (C6H5OH) = n1 (Na) ; n (C2H5OH) = n2 (Na)

Найдем общее количество вещества прореагировавшего натрия: n (Na) = m/M = 13,8 г: 23 г/моль = 0,6 моль

По условию реакции, с натрием реагирует то же количество исходной смеси, что и с бромом. Значит, количество вещества фенола в смеси тоже составляет 0,1 моль (см. выше). Таким образом, количество вещества натрия, затраченное на взаимодействие с фенолом, равно:

n1 (Na) = n (C6H5OH) = 0,1 моль

Тогда количество вещества натрия, затраченное на взаимодействие с этанолом, равно: n2 (Na) = n - n1 = 0,6 моль - 0,1 моль = 0,5 моль

Следовательно, количество вещества этанола, прореагировавшего с натрием, также равно 0,5 моль.

Теперь можно найти массу этанола в смеси:

m (C2H5OH) = Mn = 46 г/моль * 0,5 моль = 23 г

Масса смеси равна: 9,4 г + 23 г = 32,4 г

Наконец, найдем массовую долю фенола и этанола в смеси:

w (C2H5OH) = m (C2H5OH) * 100%/m (смеси) = 23 г * 100% : 32,4 г = 70,99%

w (C6H5OH) = 100% - 70,99% = 29,01%