В результаті нейтралізації етанової кислоти кальцій гідроксидом утворився розчин солі масою 158 г з масовою часткою розчиненої речовини 0,1. Обчисліть масу кислоти, що прореагувала
Для вирішення цього завдання, ми можемо скористатися наступною реакцією нейтралізації:
2CH3COOH + Ca(OH)2 -> Ca(CH3COO)2 + 2H2O
За реакцією видно, що 2 моля етанової кислоти реагують з 1 молем кальцій гідроксиду.
Молярна маса етанової кислоти (CH3COOH) = 60.05 г/моль
Молярна маса кальцій гідроксиду (Ca(OH)2) = 74.09 г/моль
За умовою, ми знаємо масову частку розчиненої речовини (Ca(CH3COO)2) у розчині, яка становить 0.1. Це означає, що у 100 г розчину міститься 0.1 моль солі (Ca(CH3COO)2). Якщо ми позначимо масу етанової кислоти, яка прореагувала як x г, то маса солі (Ca(CH3COO)2) буде дорівнювати 158 - x г.
Таким чином, ми можемо скласти рівняння, використовуючи мольні співвідношення:
2 моля етанової кислоти = 1 моль солі
2 * (60.05 г/моль) * (x г / 60.05 г/моль) = (158 - x) г
Розкриваємо дужки та спрощуємо рівняння:
2x = 158 - x
3x = 158
x = 158 / 3
x ≈ 52.67 г
Таким чином, маса кислоти, яка прореагувала, становить приблизно 52.67 г.
Масса гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе: m(Ca(HCO₃)₂) = m (раствора) * ω (Ca(HCO₃)₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г. Масса гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе: m(Mg(HCO₃)₂) = m (раствора) * ω (Mg(HCO₃)₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г.
Количество вещества гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе: ν (Ca(HCO₃)₂) = m (Ca(HCO₃)₂) / M(Ca(HCO₃)₂) = 0.003 г / (40+2*(1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 162 г/моль = 1,852 * 10⁻⁵ моль.
Количество вещества гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе: ν (Mg(HCO₃)₂) = m (Mg(HCO₃)₂) / M(Mg(HCO₃)₂) = 0.003 г / (24,3+2*(1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 146,3 г/моль = 2,050 * 10⁻⁵ моль.
Для полной нейтрализации гидрокарбонатов потребуется количество вещества Ca(OH)₂, равное сумме количества вещества Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂: ν (Ca(OH)₂) = ν (Ca(HCO₃)₂ ) + ν (Mg(HCO₃)₂) = (1.852 + 2.050) * 10⁻⁵ моль = 3,902 * 10⁻⁵ моль.
Масса гидроксида кальция, необходимого для нейтрализации: m (Ca(OH)₂) = M (Ca(OH)₂) * ν (Ca(OH)₂) = (40 + 2*(16+1)) г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 74 г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 0,00289 г ≈ 0,003 г.
Масса гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе: m(Ca(HCO₃)₂) = m (раствора) * ω (Ca(HCO₃)₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г. Масса гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе: m(Mg(HCO₃)₂) = m (раствора) * ω (Mg(HCO₃)₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г.
Количество вещества гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе: ν (Ca(HCO₃)₂) = m (Ca(HCO₃)₂) / M(Ca(HCO₃)₂) = 0.003 г / (40+2*(1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 162 г/моль = 1,852 * 10⁻⁵ моль.
Количество вещества гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе: ν (Mg(HCO₃)₂) = m (Mg(HCO₃)₂) / M(Mg(HCO₃)₂) = 0.003 г / (24,3+2*(1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 146,3 г/моль = 2,050 * 10⁻⁵ моль.
Для полной нейтрализации гидрокарбонатов потребуется количество вещества Ca(OH)₂, равное сумме количества вещества Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂: ν (Ca(OH)₂) = ν (Ca(HCO₃)₂ ) + ν (Mg(HCO₃)₂) = (1.852 + 2.050) * 10⁻⁵ моль = 3,902 * 10⁻⁵ моль.
Масса гидроксида кальция, необходимого для нейтрализации: m (Ca(OH)₂) = M (Ca(OH)₂) * ν (Ca(OH)₂) = (40 + 2*(16+1)) г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 74 г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 0,00289 г ≈ 0,003 г.
Для вирішення цього завдання, ми можемо скористатися наступною реакцією нейтралізації:
2CH3COOH + Ca(OH)2 -> Ca(CH3COO)2 + 2H2O
За реакцією видно, що 2 моля етанової кислоти реагують з 1 молем кальцій гідроксиду.
Молярна маса етанової кислоти (CH3COOH) = 60.05 г/моль
Молярна маса кальцій гідроксиду (Ca(OH)2) = 74.09 г/моль
За умовою, ми знаємо масову частку розчиненої речовини (Ca(CH3COO)2) у розчині, яка становить 0.1. Це означає, що у 100 г розчину міститься 0.1 моль солі (Ca(CH3COO)2). Якщо ми позначимо масу етанової кислоти, яка прореагувала як x г, то маса солі (Ca(CH3COO)2) буде дорівнювати 158 - x г.
Таким чином, ми можемо скласти рівняння, використовуючи мольні співвідношення:
2 моля етанової кислоти = 1 моль солі
2 * (60.05 г/моль) * (x г / 60.05 г/моль) = (158 - x) г
Розкриваємо дужки та спрощуємо рівняння:
2x = 158 - x
3x = 158
x = 158 / 3
x ≈ 52.67 г
Таким чином, маса кислоти, яка прореагувала, становить приблизно 52.67 г.