Question

4.14. Un amestec de propenă, 2-butenă și
2-metil-2-butenă, în care 2-butena şi 2-metil-
2-butena se află în raport
molar 1:1, este oxidat
total cu o soluţie acidă de K Cr O,. În urma
oxidării se obțin 2,24 L (c.n.) de CO2 și o soluție
acidă care se neutralizează cu 80g de soluție de
NaOH, de concentrație 20%.
a) Să se determine masa amestecului
de alchene supus oxidării și compoziţia lui
exprimată în procente de masă.
b) Să se calculeze volumul soluției acide
de K2Cr207 2M necesar oxidării.
c) Să se indice care alchenă din amestec
consumă cantitatea cea mai mică de soluție
oxidantă şi să se calculeze volumul soluţiei
neutre de KMnO4 IN (1/3 M) necesar oxidării
acestei alchene. Să se aprecieze volumul soluţiei
neutre de KMnO4 IN (1/3 M) necesar oxidării
întregului amestec de alchene.

Answer 1

a) Scriem ecuațiile reacțiilor chimice

xCH2=CH-CH3 + 5x[O] =>  xCH3-COOH + xCO2 + xH2O

yCH3-CH=CH-CH3 + 4y[O] =>  2yCH3-COOH

yCH3-C(CH3)=CH-CH3 + 3y[O] =>  yCH3-CO-CH3 + yCH3-COOH

• Soluţia acidă despre care spune problema este acidul acetic (CH3-COOH).

CH3-COOH + NaOH => CH3-COONa + H2O

M NaOH = 40

M CH3COOH = 60

• Calculăm câţi moli de NaOH neutralizează acidul acetic rezultat:

20/100×80= 16 grame NaOH

16/40= 0,4 moli de NaOH

• deci  au rezultat 0,4 moli CH3-COOH în urma oxidării

x+ 2y + y = 0.4  

x+3y = 0.4

• Calculăm câţi moli reprezintă cei 2.24 L CO2:

2,24/22,4=0,1 moli de CO2

x+3y = 0,4 <=> 0,1 + 3y = 0,4

=> y = 0,1  și x= 0,1

• Deci amestecul conţine 0,1 moli propenă, 0,1 moli 2-butenă şi 0,1 moli 2-metil 2 butenă

M propenă = 42

M butenă = 56

M 2-metil 2 butenă = 70

• Masa amestecului o să fie: 0,1×42 + 0,1×56 + 0,1×70 =4,2 + 5,6 + 7 = 16,8 grame

• Compoziţia în procente de masă:

16.8 grame amestec ...................... 4.2 grame propenă

100 grame amestec ....................... x

x= 25% propenă

16.8 grame amestec....................... 5.6 grame butenă

100 grame amestec ....................... y

y= 33.33% butenă

100 - 25 - 33.33 = 41.67% 2-metil 2-butenă

b)

• Numărul molilor de [O] necesari oxidării: 0,1×5 + 0,1×4 + 0,1×3 = 1,2

1 mol K2Cr2O7 ..................... 3 [O]

z moli K2Cr2O7 .................... 1.2 [O]

z = 0.4 moli K2Cr2O7

• Aplicăm concentraţia de 2M:

2 moli ................. 1 L

0.4 moli .............. q

q= 0.2 L K2Cr2O7

c)

• 2-metil 2 butena consumă cea mai mică cantitate de K2Cr2O7

CH3-C(CH3)=CH-CH3 + 4[O] => 2CH3COOH

2 KMnO4 .................... 5 [O]

p KMnO4 .................... 4 [O]

p= 1.6 moli KMnO4

Deci Vs=1,6×158/158/3=0,533 L

• Am calculat că amestecul de alchene necesită 1,2 moli [O]

2 moli KMnO4 .................... 5 [O]

x moli KMnO4 ........................ 1.2

x= 0.6 moli KMnO4

Vs= 0,6×158/158/3=0,2 L