Для решения задачи нам необходимо определить массовые доли веществ в полученном растворе.
Для начала определим массу толуола, которая была использована при бромировании:
Масса толуола = объем × плотность = 53,1 мл × 0,867 г/мл = 45,99 г
Далее, определим массу толуола, который реагировал с бромом:
Масса толуола, реагировавшего с бромом = 45,99 г × 70% = 32,19 г
Также, определим массу брома, которая реагировала с толуолом:
Масса брома = масса бромированного толуола – масса исходного толуола
Масса брома = 32,19 г – 45,99 г = -13,80 г
Отрицательное значение массы брома говорит о том, что брома было потреблено больше, чем было в исходном толуоле. Это означает, что взаимодействие толуола и брома шло в соотношении больше, чем 1:1.
Далее рассчитаем массу бутена-1, растворенного в бензоле:
Масса бутена-1 = масса раствора × содержание бутена-1 = 70 г × 40% = 28 г
С учетом вышеперечисленных данных, можем записать уравнение реакции:
C7H8 + Br2 → C7H7Br1 + C7H7Br2 + C7H7Br3
Так как масса брома отрицательна, то можем предположить, что реакция прошла по следующему пути:
C7H8 + Br2 → C7H7Br2 + C7H7Br3
Теперь можем рассчитать массовые доли веществ:
Массовая доля бутена-1 = масса бутена-1 / масса полученного раствора × 100%
Массовая доля бутена-1 = 28 г / (32,19 г + 28 г) × 100% ≈ 46,5%
Массовая доля бромированного толуола = масса бромированного толуола / масса полученного раствора × 100%
Массовая доля бромированного толуола = 32,19 г / (32,19 г + 28 г) × 100% ≈ 53,5%
Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе составляют примерно 46,5% для бутена-1 и 53,5% для бромированного толуола.
