9*. К газу, образовавшемуся при взаимодействии глицерина массой 11,96 г с избытком натрия, добавили этен объемом 6,72 дм³ (н. у.). Данную смесь пропустили над платиновым катализатором. Объемная доля (%) этана в полученной газовой смеси составит: a) 40; б) 55; в) 65; г) 70.

1. Реакция глицерина с натрием:

$$2C_3H_5(OH)_3 + 6Na \rightarrow 2C_3H_5(ONa)_3 + 3H_2$$

2. Рассчитаем молярную массу глицерина (C₃H₅(OH)₃):

$$M(C_3H_5(OH)_3) = 3 \times 12 + 5 \times 1 + 3 \times (16 + 1) = 36 + 5 + 51 = 92 \text{ г/моль}$$

3. Рассчитаем количество вещества глицерина:

$$n(C_3H_5(OH)_3) = \frac{11.96 \text{ г}}{92 \text{ г/моль}} \approx 0.13 \text{ моль}$$

4. По уравнению реакции, из 2 моль глицерина образуется 3 моль водорода. Значит, количество вещества водорода:

$$n(H_2) = \frac{3}{2} \times n(C_3H_5(OH)_3) = \frac{3}{2} \times 0.13 \text{ моль} = 0.195 \text{ моль}$$

5. Рассчитаем объем водорода:

$$V(H_2) = n(H_2) \times V_m = 0.195 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 4.368 \text{ л} = 4.368 \text{ дм}^3$$

6. Дан этен объемом 6,72 дм³.

7. Водород и этен реагируют над платиновым катализатором:

$$C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6$$

8. Так как водорода 4,368 дм³, а этена 6,72 дм³, то водород прореагирует полностью, и образуется 4,368 дм³ этана. Останется этена:

$$V_{\text{ост}}(C_2H_4) = 6.72 - 4.368 = 2.352 \text{ дм}^3$$

9. Общий объем газовой смеси после реакции:

$$V_{\text{общ}} = V(C_2H_6) + V_{\text{ост}}(C_2H_4) = 4.368 + 2.352 = 6.72 \text{ дм}^3$$

10. Объемная доля этана в полученной газовой смеси:

$$\phi(C_2H_6) = \frac{V(C_2H_6)}{V_{\text{общ}}} \times 100\% = \frac{4.368}{6.72} \times 100\% \approx 65\%$$

Ответ: в)