Задача с олимпиады по химии

Обозначим непредельный спирт как R-OH, а гомолог фенола как Ar-OH. Тогда баланс уравнения реакции с 3%-ной бромной водой будет выглядеть следующим образом: R-OH + Br2 + H2O → R-Br + HBr + H2O Ar-OH + Br2 + H2O → Ar-Br + HBr + H2O Для 320 г 3%-ной бромной воды количество моля брома составит: m(Br2) = (320 г / 100 г/л) × (0,03 моль/л) = 0,96 моль Так как моль брома соответствует мольным долям R-OH и Ar-OH, то можно записать уравнения для расчета массовых долей в смеси: m(R-OH) = 0,96 моль × M(R-OH) m(Ar-OH) = 0,96 моль × M(Ar-OH) m(R-OH) + m(Ar-OH) = 2,82 г где M(R-OH) и M(Ar-OH) - молярные массы соответствующих веществ. Для реакции с натрием баланс уравнения будет выглядеть так: R-OH + Na → R-ONa + 1/2H2 Ar-OH + Na → Ar-ONa + 1/2H2 Объем выделившегося водорода при нормальных условиях (0 °C и 101,325 кПа) можно пересчитать к стандартным условиям (25 °C и 101,325 кПа) с помощью уравнения Ван-дер-Ваальса: V(H2) = 481 мл × (273,15 К / 293,15 К) × (101,325 кПа / 760 мм рт. ст.) = 0,442 л По уравнению состояния идеального газа можно вычислить количество вещества выделившегося водорода: n(H2) = V(H2) / Vm(H2) = 0,442 л / 0,0245 л/моль = 18,0 ммоль Таким образом, в реакции с натрием образуется 18,0 ммоль водорода. Так как на 1 моль водорода требуется 1 моль R-OH или Ar-OH, то можно записать уравнения для расчета молекулярных формул веществ: n(R-OH) = n(Ar-OH) = 18,0 ммоль m(R-OH) = n(R-OH) × M(R-OH) m(Ar-OH) = n(Ar-OH) × M(Ar-OH) Решая систему уравнений, получим: M(R-OH) = 60 г/мольM(Ar-OH) = 94 г/моль m(R-OH) = 0,54 г m(Ar-OH) = 2,28 г Таким образом, массовые доли R-OH и Ar-OH в смеси будут: m(R-OH) / m(смеси) = 0,54 г / 2,82 г ≈ 0,192 или около 19,2% m(Ar-OH) / m(смеси) = 2,28 г / 2,82 г ≈ 0,808 или около 80,8% Итак, в смеси содержится около 19,2% непредельного спирта и около 80,8% гомолога фенола. Молекулярные формулы веществ - R-OH и Ar-OH соответственно, где R - органический радикал.