При дегидрировании бутана получили смесь бутена-1, транс-бутена-2, цис-бутена-2 и бутадиена-1,3. Относительная плотность по водороду этой смеси равна 27,4. Какую массу Br₂ может присоединить 6,72 дм³ (н. у.) такой смеси?

1. Относительная плотность по водороду \( D_{H_2} = 27{,}4 \), значит средняя молярная масса смеси:

\( M_{\text{ср}} = 2 \cdot 27{,}4 = 54{,}8 \, \text{г/моль} \)

2. В смеси бутены (C₄H₈, M = 56 г/моль) и бутадиен-1,3 (C₄H₆, M = 54 г/моль). Пусть мольная доля бутадиена \( x \), тогда бутенов \( 1 - x \).

\( 54x + 56(1 - x) = 54{,}8 \)

\( 56 - 2x = 54{,}8 \)

\( 2x = 1{,}2 \)

\( x = 0{,}6 \) (60% бутадиена, 40% бутенов)

3. Объём смеси 6,72 дм³ (н.у.). Количество вещества смеси:

\( n_{\text{смеси}} = \frac{6{,}72}{22{,}4} = 0{,}3 \, \text{моль} \)

4. Количество бутадиена: \( 0{,}3 \cdot 0{,}6 = 0{,}18 \, \text{моль} \); бутенов: \( 0{,}3 \cdot 0{,}4 = 0{,}12 \, \text{моль} \).

5. Бутадиен присоединяет 2 моль Br₂ (две двойные связи), бутены — 1 моль Br₂. Общее количество Br₂:

\( n(\text{Br}_2) = 2 \cdot 0{,}18 + 1 \cdot 0{,}12 = 0{,}36 + 0{,}12 = 0{,}48 \, \text{моль} \)

6. Масса брома (M(Br₂) = 160 г/моль):

\( m(\text{Br}_2) = 0{,}48 \cdot 160 = 76{,}8 \, \text{г} \)

Ответ: 76,8 г.

0 0 Пожаловаться