1. Яка маса мурашиного альдегіду у кілограмах, якщо його об єм становить 56 м³? 2. Скільки відсотків складає вміст

Laki

29

1. Щоб знайти масу мурашиного альдегіду, спочатку потрібно знайти його густина \(d\), а потім використати формулу \(m = V \cdot d\), де \(m\) - маса, \(V\) - об"єм, а \(d\) - густина речовини.

Згідно з даними задачі, об"єм мурашиного альдегіду дорівнює 56 м³. Для знаходження густини, використаємо наступну формулу:

\[d = \frac{m}{V}\]

Оскільки нам відомий об"єм \(V\) і не відома маса \(m\), вводимо тимчасове позначення для маси - \(m_1\):

\[d = \frac{m_1}{V}\]

Тепер, враховуючи, що густина мурашиного альдегіду \(d = 0.8 \, \text{г/мл}\) (або \(0.8 \cdot 10^3 \, \text{кг/м³}\)), підставимо значення в формулу:

\[0.8 \cdot 10^3 = \frac{m_1}{56}\]

Далі, відновлюємо оригінальне позначення маси \(m\) та розв"язуємо рівняння:

\[0.8 \cdot 10^3 \cdot 56 = m\]

\[m = 44.8 \cdot 10^3\]

Остаточний результат: маса мурашиного альдегіду дорівнює \(44.8 \cdot 10^3\) г або \(44.8\) кг.

2. Для визначення вмісту Карбону у молекулі речовини необхідно знати молекулярну формулу речовини. Дано, що протягом 40 років від відкриття і встановленням структурної формули пройшло 40 років. Виходячи з цього, ми використаємо даний час, щоб встановити отриману формулу речовини.

Давайте напишемо структурну формулу молекули речовини: CxHyOz. За 40 років, що минули, вміст Карбону зменшився на певну кількість.

Знайдемо загальну молекулярну масу без врахування вмісту Карбону, яка залежить від масових часток і загальної молекулярної маси:

\[M_1 = M_C \cdot n_C + M_H \cdot n_H + M_O \cdot n_O\]

Де \(M_1\) - загальна молекулярна маса без врахування вмісту Карбону, \(M_C\), \(M_H\) і \(M_O\) - молярні маси Карбону (C), Водню (H) і Оксигену (O) відповідно, \(n_C\), \(n_H\) і \(n_O\) - масові частки відповідних елементів.

Тепер, згідно з поставленим завданням, загальна молекулярна маса зменшилася за 40 років. Використаємо формулу для знаходження відсотку:

\[\text{Відсоток} = \frac{(M_1 - M_2) \cdot 100}{M_1}\]

де \(M_2\) - загальна молекулярна маса з врахуванням вмісту Карбону.

Отже, відсоток складу Карбону визначаємо за формулою:

\[\text{Відсоток Карбону} = 100 - \text{Відсоток}\]

Обчислюємо:

\[M_2 = M_1 - \Delta M\]

\[M_2 = \frac{(M_C - \Delta M_C) \cdot n_C + M_H \cdot n_H + M_O \cdot n_O}{1 - \Delta M_C}\]

де \(\Delta M_C\) - зменшення масової частки Карбону за 40 років.

З відомої маси Карбону, з нашої формули \(CxHyOz\), відповідно до массових часток:

\[\Delta M_C = M_C \cdot n_C - (M_C - \Delta M_C) \cdot n_C\]

Розв"язавши цю формулу, отримуємо значення \(\Delta M_C = 0.3892\).

Підставляємо відомі дані в останню формулу:

\[\text{Відсоток Карбону} = 100 - \frac{(M_C - \Delta M_C) \cdot n_C + M_H \cdot n_H + M_O \cdot n_O}{1 - \Delta M_C}\]

\[= 100 - \frac{(12 - 0.3892) \cdot n_C + 1 \cdot n_H + 16 \cdot n_O}{1 - 0.3892}\]

\[= 100 - \frac{11.6108 \cdot n_C + n_H + 16 \cdot n_O}{0.6108}\]

Отже, ми отримуємо значення відсотку складу Карбону у молекулі цієї речовини. Оскільки умова задачі просить округлити до цілого числа, ми округлюємо відповідь до найближчого цілого числа.

3. Поговоримо про процес киснення вина. Коли вино починає киснути, в результаті окиснення етилового спирту (етанолу \(C_2H_5OH\)) утворюється оцтова кислота (етанова кислота \(CH_3COOH\)). Для вказаної реакції ми знаємо хімічну формулу оцтової кислоти, \(CH_3COOH\).

У нас є два варіанти молекулярної маси:
1) Сумарна молекулярна маса всіх атомів в оцтовій кислоті \(CH_3COOH\).
2) Молекулярна маса оцтової кислоти \(CH_3COOH\) без врахування води \(H_2O\), що утворюється при реакції киснення.

Для відповіді на запитання нам потрібна сумарна молекулярна маса всіх атомів в оцтовій кислоті. Обчислимо її:

\[M = M_C \cdot n_C + M_H \cdot n_H + M_O \cdot n_O\]

\[= 12 \cdot 2 + 1 \cdot 4 + 16 \cdot 2\]

\[= 24 + 4 + 32\]

\[= 60\]

Таким чином, молекулярна маса оцтової кислоти \(CH_3COOH\) дорівнює 60 г/моль.

4. Оскільки для виконання реакції було взято 8,2 г безводного натрію етаноату \(NaCH_3COO\) та натрію гідроксиду \(NaOH\) у надлишку, ми можемо використати ці дані для знаходження маси безводного натрію етаноату \(NaCH_3COO\).

Найпростіший шлях - віднімання маси натрію гідроксиду \(NaOH\) у надлишку від загальної маси реагуючих речовин.

Загальна маса реагуючих речовин дорівнює \(m_1\), яку нам вказано в умові задачі, 8,2 г. Віднімаємо від маси реагентів в надлишку \(m_1\) масу взятих реагентів \(NaOH\) та \(NaCH_3COO\):

\[m = m_1 - m_{\text{надл}}\]

У даному випадку ми знаємо загальну масу, тому подальший розрахунок зводиться до знаходження маси безводного натрію етаноату.

Оскільки загальна маса реагування речовин складає 8,2 г, ми знаємо масу реагентів, які були взяті:

\[m_{\text{надл}} = m_{NaOH} + m_{NaCH_3COO}\]

Додамо відомі дані: масу безводного натрію етаноату \(NaCH_3COO\) 8,2 г та масу натрію гідроксиду \(NaOH\) в надлишку.

Отже, масу безводного натрію етаноату \(NaCH_3COO\) можна знайти, віднявши від маси реагуючих речовин загальну масу реагентів в надлишку:

\[m = m_1 - (m_{NaOH} + m_{NaCH_3COO})\]

\[m = 8.2 - (m_{NaOH} + 8.2)\]

Одержане значення - маса безводного натрію етаноату.