Решение:
1. Запишем уравнение реакции:
$$2K + 2C_4H_9OH → 2C_4H_9OK + H_2$$
2. Определим молярные массы калия (K) и бутанола (C4H9OH):
M(K) = 39 г/моль
M(C4H9OH) = 74 г/моль
3. Вычислим количество вещества калия и бутанола:
n(K) = m(K) / M(K) = 5 г / 39 г/моль ≈ 0.128 моль
n(C4H9OH) = m(C4H9OH) / M(C4H9OH) = 5 г / 74 г/моль ≈ 0.068 моль
4. Определим, какое вещество в избытке. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль K нужно 2 моль C4H9OH, то есть соотношение 1:1. Сравним количества веществ:
Так как n(K) > n(C4H9OH), бутанол в недостатке, и расчет ведется по нему.
5. Вычислим количество вещества бутилата калия (C4H9OK), которое образуется. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль C4H9OH образуется 2 моль C4H9OK, то есть соотношение 1:1.
n(C4H9OK) = n(C4H9OH) ≈ 0.068 моль
6. Определим молярную массу бутилата калия (C4H9OK):
M(C4H9OK) = 39 (K) + 12*4 (C) + 1*9 (H) + 16 (O) = 112 г/моль
7. Вычислим массу бутилата калия:
m(C4H9OK) = n(C4H9OK) * M(C4H9OK) ≈ 0.068 моль * 112 г/моль ≈ 7.616 г
Ответ: Масса бутилата калия, образовавшегося при взаимодействии, составляет приблизительно 7.616 грамм.