Фенолы. Решение задач

Решение задачи № 1

При взаимодействии фенола массой 0,141 кг и гидроксида натрия массой 0,141 кг, образуется фенолят натрия. Необходимо вычислить его массу, если выход продукта реакции составляет 90 %.

• Составим уравнение реакции: ${C_6H_5OH + NaOH \rightarrow C_6H_5ONa + H_2O}$

• Вычислим количество фенола и гидроксида натрия: ${\nu_{C_6H_5OH} = \frac {141}{94} = 1,5 \ моль}$

${\nu_{NaOH} = \frac {141}{40} = 3,525 \ моль}$

Из вычислений следует, что гидроксид натрия взят в избытке, поэтому дальнейшие вычисления буду производиться по количеству фенола.

• По уравнению реакции ${\nu_{C_6H_5OH} = \nu_{C_6H_5ONa} = 1,5 \ моль}$

• Вычислим теоретическую массу фенолята натрия: ${m_{C_6H_5ONa} = 1,5 моль \cdot 116 = 174 \ г}$

• Теперь рассчитаем практическую массу фенолята натрия, учитывая 90% выход реакции: ${m_{C_6H_5ONa} = 174 г \cdot 0,9 = 156,6 \ г}$

Ответ: ${m_{C_6H_5ONa} = 156,6 \ г}$

Решение задачи № 2

При действии избытка натрия на смесь этанола и фенола выделилось 6,72 л водорода. Для полной нейтрализации этой же смеси потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия плотностью 1,4 г/мл. Необходимо определить массовые доли веществ в исходной смеси.

• Составим уравнение реакции, учитывая, что с натрием реагируют и этанол, и фенол, а с гидроксидом калия - только фенол.

${2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2\uparrow}$

${2C_6H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_6H_5ONa + H_2\uparrow }$

${C_6H_5OH + KOH \rightarrow C_6H_5OK + H_2\uparrow}$

• Для начала найдем количество фенола по последней реакции: ${\nu_{C_6H_5OH} = \nu_{KOH} = \frac {25 \cdot 1,4 \cdot 0,4}{56} = 0,25 \ моль}$

• Вычислим общее количество водорода: ${\nu_{H_2} = \frac {6,72}{22,4} = 0,3 \ моль}$

• При взаимодействии натрия с фенолом выделилось ${\nu_{H_2} = \frac {0,25}{2} = 0,125 моль}$. Из этого следует, что при взаимодействии этанола с натрием выделилось ${\nu_{H_2} = 0,3 - 0,125 = 0,175 \ моль}$.

• По уравнению реакции ${\nu_{C_2H_5OH} = 0,175 \cdot 2 = 0,35 \ моль}$

• Теперь определим массы веществ исходной смеси:

${m_{C_6H_5OH} = 0,25 \cdot 94 = 23,5 \ г}$

${m_{C_2H_5OH} = 0,35 \cdot 46 = 16,1 \ г}$

Ответ: ${m_{C_6H_5OH} = 23,5 \ г}$, ${m_{C_2H_5OH} = 16,1 \ г}$