III.1.6. Exerciții și probleme rezolvate la alcooli.

🔓 Probleme rezolvate

1. Prin arderea a 15 g de alcool monohidroxilic s-au obținut 33 g de CO₂. Determină formula moleculară a alcoolului ars și volumul de aer (cu 20% O₂) necesar arderii.

Rezolvare:

Întrucât datele problemei sunt insuficiente pentru a scrie ecuația reacției de ardere, vom lua pe rând fiecare alcool monohidroxilic.

Scriem ecuația reacției de ardere a metanolului:

Calculăm masa molară a CO₂ și a metanolului:
μ_CO2= 1 ∙ A_C + 2 ∙ A_O = 1 ∙ 12 + 2 ∙ 16 = 44 g/mol
μ_CH3OH = 1 ∙ A_C + 1 ∙ A_O + 4 ∙ A_H = 1 ∙ 12 + 1 ∙ 16 + 4 ∙ 1 = 32 g/mol

Notăm datele problemei pe ecuația reacției chimice:

Observăm că cele două proporții nu sunt egale:

Deci, alcoolul ars nu este metanolul.

Scriem ecuația reacției de ardere a etanolului:
C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Calculăm masa molară a etanolului:
μ_C2H5OH = 2 ∙ A_C + 1 ∙ A_O + 6 ∙ A_H = 2 ∙ 12 + 1 ∙ 16 + 6 ∙ 1 = 46 g/mol

Notăm datele problemei pe ecuația reacției chimice:

Observăm că cele două proporții nu sunt egale:

Deci, alcoolul ars nu este etanolul.

Scriem ecuația reacției de ardere a propanolului:

Calculăm masa molară a propanolului:
μ_C3H7OH = 3 ∙ A_C + 1 ∙ A_O + 8 ∙ A_H = 3 ∙ 12 + 1 ∙ 16 + 8 ∙ 1 = 60 g/mol

Notăm datele problemei pe ecuația reacției chimice:

Observăm că cele două proporții sunt egale:

Deci, alcoolul ars este propanolul.

Pentru a calcula volumul de aer, trebuie să aflăm volumul de oxigen necesar arderii. Știind că 1 mol din orice gaz ocupă un volum de 22,4 L (c.n.), notăm datele problemei pe ecuația reacției chimice și aflăm volumul de oxigen necesar arderii alcoolului:

Cu regula de trei simplă aflăm volumul de aer:

2. În urma arderii unui amestec echimolecular de alcool metilic și alcool etilic se degajă 2,8 L de dioxid de carbon. Calculează compoziția amestecului celor doi alcooli în procente de masă.

Rezolvare:

Scriem ecuația reacției de ardere a amestecului de metanol și etanol, luând 1 mol din fiecare:

Calculăm masa molară a metanolului și a etanolului:

μ_CH3OH = 1 ∙ A_C + 1 ∙ A_O + 4 ∙ A_H = 1 ∙ 12 + 1 ∙ 16 + 4 ∙ 1 = 32 g/mol
μ_C2H5OH = 2 ∙ A_C + 1 ∙ A_O + 6 ∙ A_H = 2 ∙ 12 + 1 ∙ 16 + 6 ∙ 1 = 46 g/mol

Notăm datele problemei pe ecuația reacției chimice și aflăm masa metanolului, respectiv masa etanolului:

Calculăm masa amestecului de alcooli și cu regula de trei simplă aflăm compoziția procentuală de masă a fiecărui component din amestec: