Смесь изопрена, циклогексена и 1-метилциклопентена с относительной плотностью паров по водороду 39,83 сожгли. Образовавшуюся смесь газообразных продуктов пропустили через взвесь мела в воде. Выяснилось, что масса осадка уменьшилась на 70 г. Какой объём 10%-ного раствора брома в тетрахлорметане (пл. 1,6 г/мл) может обесцветить эта смесь?

Формула изопрена С5 Н8 (это диен, содержит две двойные связи), циклогексен и 1-метилциклопентен являются изомерами и поэтому у них одинаковый состав, который выражается формулой С6 Н10 (у них по одной двойной связи). Найдём молярную массу смеси газов: М (смеси) = Д (смеси) * М (Н2) = 39,83*2 г/моль=79,66 г/моль.

Схема горения веществ:

С5 Н8=5 СО2

С6 Н10=6 СО2

Пусть количество изопрена было х моль (это 68 х грамм), тогда при его горении образовалось 5 х моль углекислого газа.

Пусть количество циклоалкенов было у моль (это 82 у грамм), тогда при их горении образовалось 6 у моль углекислого газа. Почему масса осадка уменьшилась на 70 грамм? Это мел прореагировал с углекислым газом и превратился в растворимую кислую соль гидрокарбонат кальция. Масса мела 70 грамм ушла на реакцию (это 0,7 моль), тогда и углекислого газа было тоже 0,7 моль (по уравнению реакции). Составляем систему уравнений:

5 х+6 у=0,7 (по углекислому газу) - первое уравнение

79,66 = (68 х+82 у) / х+у (это по формуле М=m / n) - второе уравнение

решая систему, находим х=0,96 моль С5 Н8 и 0,92 моль С6 Н10.

На реакцию с изопреном пойдёт в два раза больше брома, т. к. на каждую двойную связь идёт 1 моль брома, а у диена их две, т. е. 0,96*2=1,92 моль брома. А на реакцию с циклоалкенами пойдёт равное им количество брома (у них одна двойная связь), т. е. 0,92 моль брома. Всего брома надо 1,92+0,92=2,84 моль, это454,4 грамма. Так как массовая доля раствора 10%, то масса раствора брома 454,4 / 0,1=4544 грамма. Зная плотность раствора, находим его объём : V=m / ρ=4544/1,6=2840 грамм раствора брома.