21. 5. O probă de alcool p-metilbenzilic impurificat cu p-metilbenzaldehidă este tratată mai întâi cu NaBH, în mediu acid, când se consumă 19 g de NaBH, (1 mol de NaBH cedează 1 mol de ioni H-), şi apoi cu o soluţie de 7 4 K₂Cr₂O, şi H₂SO de concentraţie 2M, la cald şi pentru un timp mai îndelungat, când se consumă 5L de soluţie.
a) Să se determine masa probei de alcool p-metilbenzilic şi puritatea ei.
b) Să se calculeze masa de KMnO, şi masa de soluţie de H₂SO de concentraţie 98% necesare obţinerii soluţiei acide de KMnO, care se consumă la oxidarea unei probe de alcool p-metilbenzilic identice cu proba considerată. .
Răspunsuri la întrebare
a)
a g c g
p-CH3C6H4CHO + 2[H] --> p-CH3C6H4CH2OH
120 122
19 g
NaBH4 + HCl --> NaCl + BH3 + 2[H]
38
=> a = 120x19/38 = 60 g p-CH3C6H4CHO existenta in amestecul initial
=> c = 122x19/38 = 61 g alcool nou format
=>
m.proba = a + b = 60 + b
m.alcool = 61 + b
prin oxidare cu sistem K2Cr2O7/acid timp indelungat atat alcoolul existent cat si cel nou format se transforma totul la acid (gruparea OH dar si CH3).
Cm = niu/Vs => niu = CmxVs = 10 moli K2Cr2O7 consumati
m.alcool
p-CH3C6H4CH2OH + 5[O] --> p-COOHC6H4COOH + 2H2O /x3
122x3
10 moli
K2Cr2O7 + 4H2SO4 --> ........... + 3[O] /x5
5
=> m.alcool = 122x3x10/2 = 732 g
=> b = 732 - 61 = 671 g alcool din amestec
=> %alcool.din.amestec = 671x100/732 = 91,67% (puritate)
b)
671 g
p-CH3C6H4CH2OH + 5[O] --> p-COOHC6H4COOH + 2H2O
122
niu1 d moli
2KMnO4 + 3H2SO4 --> ...................... 5[O]
2 3
60 g
p-CH3C6H4CHO + 4[O] --> p-COOHC6H4COOH + H2O /x5
120x5
niu2 e moli
2KMnO4 + 3H2SO4 --> ...................... 5[O] /x4
2x4 3x4
=> niu1 = 2x671/122 = 11 moli
=> niu2 = 2x4x60/120x5 = 0,8 moli
=> niu.tot.KMnO4 = niu1 + niu2 = 11,8 moli
M.KMnO4 = 39+55+4x16 = 158 g/mol
=> m.KMnO4 = 11,8x158 = 1864,4 g
=> d = 3x671/122 = 16,58 moli
=> e = 3x4x60/120x5 = 1,2 moli
M.H2SO4 = 2x1+32+4x16 = 98 g/mol
=> niu.H2SO4.tot = 16,58+1,2 = 17,78 moli
=> md = 17,78x98 = 1742,44 g H2SO4
C% = mdx100/ms
=> ms = mdx100/c% = 1742,44x100/98= 1778 g sol. H2SO4