Какое количество веществ содержится в исходной смеси, если при нагревании метанола и уксусной кислоты получили 2,22

Skorostnoy_Molot

46

Для решения данной задачи будем использовать метод пошагового решения. Давайте разобьем задачу на несколько этапов и рассмотрим каждый из них подробно.

Шаг 1: Определение количества сложного эфира
Из условия задачи известно, что при нагревании метанола (CH3OH) и уксусной кислоты (CH3COOH) получили 2,22 г сложного эфира. Пусть x - количество сложного эфира в исходной смеси.
Таким образом, количество вещества сложного эфира равно x г.

Шаг 2: Определение количества исходной смеси
Далее, при обработке такого же количества исходной смеси избытком NaHCO3 (натрийводородкарбонат) и пропускании полученного газа в избыток раствора Ba(OH)2 (гидроксид бария) получили 11,82 г осадка.
Поскольку в данной реакции NaHCO3 является реагентом в избытке, то его количество ограничивает количество продукта, а именно осадка. Следовательно, количество осадка равно количеству NaHCO3, используемого в реакции. Обозначим количество NaHCO3 за y г.

Шаг 3: Определение количества исходной смеси через NaHCO3
Из химического уравнения реакции можно заметить, что на каждый моль NaHCO3 образуется один моль сложного эфира в реакции этерификации:
NaHCO3 + CH3OH → CH3COONa + H2O + CO2
Таким образом, мольное соотношение между NaHCO3 и сложным эфиром равно 1:1.
Следовательно, количество NaHCO3, используемого в реакции, равно количеству сложного эфира.
Таким образом, количество исходной смеси равно y г.

Шаг 4: Определение количества исходной смеси через Ba(OH)2
Далее, полученный газ, который является продуктом реакции между сложным эфиром и избытком NaHCO3, пропускают в избыток раствора Ba(OH)2.
На этом этапе происходит реакция образования осадка BaCO3:
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
Мольное соотношение между сложным эфиром и осадком BaCO3 также равно 1:1.
Таким образом, количество осадка BaCO3 равно количеству сложного эфира, а следовательно, и количеству исходной смеси.
Таким образом, количество исходной смеси равно 11,82 г.

Итак, на данном этапе мы определили, что количество исходной смеси равно 11,82 г.

Шаг 5: Решение уравнения для определения количества сложного эфира (x)
Из условия задачи известно, что учет выхода этерификации равен 90%. Это означает, что только 90% начального количества сложного эфира образуется в реакции. Таким образом, можем записать уравнение:
0,9*x = 2,22 г

Теперь мы можем найти количество сложного эфира:
x = 2,22 г / 0,9
x ≈ 2,467 г

Итак, количество сложного эфира (и, соответственно, исходной смеси) составляет около 2,467 г.

Таким образом, ответ на задачу: количество веществ в исходной смеси равно около 2,467 г.