7. Визначте масу аспірину, утвореного при взаємодії 10,2 г саліцилової кислоти та 7,8 г оцтового ангідриду, якщо практичний вихід становить 87 % (за масою) від теоретично можливого.
Дано: 2А⇆ В С(А) = 0,2 моль/л Кр = 0,5 Найти: [A] и [B] Решение: Константа равновесия данной реакции: Кр = [B]/[A]² Пусть прореагировало Х молей вещества А. Это значит, что в равновесии находится [A] = C(A) - X = 0,2 - X (молей/л) вещества А Из Х молей вещества А согласно уравнению реакции образовалось 0,5Х молей вещества В, поскольку из двух молей А образуется 1 моль В. Тогда выражение для константы равновесия можем записать: Кр = 0,5Х/(0,2-Х)² ; 0,5Х/(0,2-Х)² = 0,5 Решим данное уравнение относительно Х. Для удобства вычислений сократим обе части уравнения на 0,5 и получим: Х/(0,2-Х)² = 1; Х = (0,2-Х)²; Х = 0,04 - 0,4Х + Х²; Х² - 1,4Х + 0,04 = 0; D = 1,4² - 4*0,04 = 1,96 - 0,16 = 1,8; D>0 Х₁ = (1,4 +√D)/2 = (1,4+√1,8)/2 ≈ 1,4 + 1,34)/2 = 1,37 Это посторонний корень, так как начальная концентрация(0,2 моль/л) меньше него. Х₂ = (1,4 -√D)/2 = (1,4 - 1,34)/2 = 0,06/2 = 0,03 [A] = 0,2 - X = 0,2 - 0,03 = 0,17 (моль/л) [B] = 0,5Х = 0,5*0,03 = 0,015 (моль/л) ответ: [A] = 0,170 моль/дм³; [B]= 0,015 моль/дм³
Нам дано 180 г 5% р-ра NaOH. В этом растворе масса гидроксида натрия составит: m(NaOH)= 180 r*0.05 = 9 r При добавлении к раствору 6,9 г натрия произойдет реакция его с водой. Рассчитаем массу образовавшегося гидроксида натрия. M(Na) = 23 г/моль n(Na)=m/M = 6,9 г/23 г/моль = 0,3 моль 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ Из уравнения реакции видим, что n(NaOH)=n(Na) n(NaOH)=0.3 моль Находим массу образовавшегося в ходе реакции NaOH: M(NaOH)=40 г/моль m'(NaOH) = 0,3 моль*40 г/моль = 12 г Находим массу выделившегося водорода, из уравнения реакции следует, что его количество вдвое меньше натрия. n(H2) = 0,15 моль М(Н2) = 2 г/моль m(H2) = n*M = 0.15 моль*2 г/моль = 0,3 г Рассчитываем массы раствора и гидроксида натрия: m"(p-pa NaOH) = 180 г + 6,9 г - 0,3 г = 186,6 г m"(NaOH)= 9 г +12 г = 21 г ω"(NaOH) = 21 г/186,6 г = 0,1125 или 11,25% ответ: 11,25%
С(А) = 0,2 моль/л
Кр = 0,5
Найти: [A] и [B]
Решение:
Константа равновесия данной реакции: Кр = [B]/[A]²
Пусть прореагировало Х молей вещества А.
Это значит, что в равновесии находится [A] = C(A) - X = 0,2 - X (молей/л) вещества А
Из Х молей вещества А согласно уравнению реакции образовалось 0,5Х молей вещества В, поскольку из двух молей А образуется 1 моль В.
Тогда выражение для константы равновесия можем записать:
Кр = 0,5Х/(0,2-Х)² ; 0,5Х/(0,2-Х)² = 0,5
Решим данное уравнение относительно Х. Для удобства вычислений сократим обе части уравнения на 0,5 и получим:
Х/(0,2-Х)² = 1; Х = (0,2-Х)²; Х = 0,04 - 0,4Х + Х²;
Х² - 1,4Х + 0,04 = 0; D = 1,4² - 4*0,04 = 1,96 - 0,16 = 1,8; D>0
Х₁ = (1,4 +√D)/2 = (1,4+√1,8)/2 ≈ 1,4 + 1,34)/2 = 1,37 Это посторонний корень, так как начальная концентрация(0,2 моль/л) меньше него.
Х₂ = (1,4 -√D)/2 = (1,4 - 1,34)/2 = 0,06/2 = 0,03
[A] = 0,2 - X = 0,2 - 0,03 = 0,17 (моль/л)
[B] = 0,5Х = 0,5*0,03 = 0,015 (моль/л)
ответ: [A] = 0,170 моль/дм³; [B]= 0,015 моль/дм³