Какова будет массовая доля уксусной кислоты в растворе после полной реакции уксусного ангидрида с водой, если в 10%-ный

Сон

51

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала написать уравнение реакции между уксусным ангидридом (CH3CO)2O и водой (H2O). Уксусный ангидрид превратится в уксусную кислоту (CH3COOH). Уравнение будет выглядеть следующим образом:

\[ (CH3CO)2O + H2O \rightarrow 2CH3COOH \]

Теперь посмотрим на количество веществ, заданных в условии задачи. Начнем с уксусного ангидрида. Вес уксусного ангидрида равен 25,5 г. Так как молярная масса уксусного ангидрида равна 102 г/моль, мы можем найти количество молей уксусного ангидрида:

\[ \text{Количество молей уксусного ангидрида} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{25,5\, \text{г}}{102\, \text{г/моль}} \approx 0,25\, \text{моль} \]

Затем нужно найти количество молей уксусной кислоты, которое будет образовано после реакции. Из уравнения реакции видно, что каждый моль уксусного ангидрида превращается в два моля уксусной кислоты. Поэтому мы умножаем количество молей уксусного ангидрида на 2:

\[ \text{Количество молей уксусной кислоты} = 2 \times 0,25\, \text{моль} = 0,5\, \text{моль} \]

Теперь найдем массу уксусной кислоты, используя ее молярную массу. Молярная масса уксусной кислоты равна 60 г/моль. Подставим значения в формулу:

\[ \text{Масса уксусной кислоты} = \text{Количество молей} \cdot \text{молярная масса} = 0,5\, \text{моль} \cdot 60\, \text{г/моль} = 30\, \text{г} \]

Следующий шаг - найти массовую долю уксусной кислоты в растворе. Раствор уксусной кислоты имеет массу 200 г, но его концентрация составляет 10%. То есть, 10 г уксусной кислоты содержится в 100 г раствора. Используя пропорциональное рассуждение, мы можем найти массу уксусной кислоты в 200 г раствора:

\[ \text{Масса уксусной кислоты в 200 г раствора} = \frac{\text{Концентрация уксусной кислоты}}{100}\times \text{Масса раствора} = \frac{10}{100}\times 200\, \text{г} = 20\, \text{г} \]

Нам необходимо найти массовую долю уксусной кислоты в растворе после реакции. Для этого мы делим массу уксусной кислоты после реакции (30 г) на общую массу раствора после реакции (200 г):

\[ \text{Массовая доля уксусной кислоты} = \frac{\text{Масса уксусной кислоты}}{\text{Общая масса раствора}} = \frac{30\, \text{г}}{200\, \text{г}} = 0,15 \]

Таким образом, массовая доля уксусной кислоты в растворе после полной реакции составляет 0,15 или 15%.