👤

Alcoolul etilic care conține apă poate fi deshidratat prin distilarea etanolului
apos cu benzen. Alcoolul etilic anhidru este adesea folosit pentru prepararea
substanțelor medicinale și, prin urmare, este important ca acesta să fie complet
lipsit de benzen. O metodă pentru determinarea benzenului rezidual este analiza
spectrului UV al unei probe în regiunea 260 nm. La această lungime de undă,
etanolul este transparent, iar benzenul are un maxim de absorbție cu ɛ=230.
Calculați cantitatea (g) de benzen în 100 L soluție de etanol dacă sunt
cunoscute următoarele caracteristici ale spectrului electronic al acestei soluții: λ max
= 260 nm, D = 0,0295, ɛ= 230, lungimea cuvei 1 cm.


Răspuns :

Pentru a calcula cantitatea de benzen (\(m\)) în 100 L de soluție de etanol, putem folosi legea lui Beer-Lambert:

\[A = \varepsilon \cdot c \cdot l\]

unde:
- \(A\) este absorbția la o anumită lungime de undă (260 nm în acest caz),
- \(\varepsilon\) este coeficientul de absorbție molar specific pentru benzen (230 L/(mol·cm)),
- \(c\) este concentrația substanței în soluție (mol/L),
- \(l\) este lungimea cuvei (1 cm în acest caz).

Din relația \(A = \log_{10}\left(\frac{I_0}{I}\right)\), unde \(I_0\) este intensitatea luminei incidente și \(I\) este intensitatea luminei transmise, putem obține concentrația:

\[c = 10^{(A/\varepsilon \cdot l)}\]

Substituind valorile date, obținem:

\[c = 10^{(0,0295/230 \cdot 1)} \approx 1,73 \times 10^{-5} \, \text{mol/L}\]

Pentru a calcula cantitatea de benzen (\(m\)) în 100 L de soluție, folosim relația:

\[m = c \cdot V\]

unde:
- \(V\) este volumul soluției (100 L).

\[m = (1,73 \times 10^{-5} \, \text{mol/L}) \cdot (100 \, \text{L}) \approx 0,00173 \, \text{mol}\]

În final, pentru a obține masa în grame, folosim masa moleculară a benzenului (\(C_6H_6\)), care este aproximativ 78.11 g/mol:

\[m = 0,00173 \, \text{mol} \cdot 78,11 \, \text{g/mol} \approx 0,135 \, \text{g}\]

Prin urmare, în 100 L de soluție de etanol, există aproximativ 0,135 g de benzen.
Vă mulțumim că ați ales să vizitați platforma noastră dedicată Chimie. Sperăm că informațiile disponibile v-au fost utile. Dacă aveți întrebări suplimentare sau aveți nevoie de sprijin, nu ezitați să ne contactați. Vă așteptăm cu drag și data viitoare! Nu uitați să adăugați site-ul nostru la favorite pentru acces rapid.


Wix Learning: Alte intrebari