Какова массовая доля уксусной кислоты в исходном растворе, если к раствору массой 80 г был добавлен избыток карбоната

Liska

22

Данная задача связана с химией и требует применения законов химических превращений. Чтобы решить эту задачу, нам потребуется уравнение реакции между уксусной кислотой (CH3COOH) и карбонатом натрия (Na2CO3), а также использовать формулу для расчета массовой доли.

1. Составим уравнение реакции:
CH3COOH + Na2CO3 -> CO2 + H2O + NaCH3COO

2. Из уравнения видно, что при реакции образуется газ (CO2). Поэтому мы будем использовать объем газа для расчета количества уксусной кислоты.

3. Рассчитаем количество вещества газа, используя идеальный газовый закон:
PV = nRT, где P - давление (н.у.), V - объем газа (л), n - количество вещества газа (мол), R - газовая постоянная (0.0821 л*атм/(мол*K)), T - температура (K).

Для решения задачи нам понадобится молярный объем газа при н.у., который равен 22.4 л/моль.

Так как у нас есть только объем газа (4.48 л) и изначально мы не знаем давление и температуру, мы не можем найти количество вещества напрямую. Однако мы можем использовать соотношение между объемом газа и количеством вещества газа при н.у. (22.4 л/моль), чтобы найти количество вещества газа.

n = V/22.4

n = 4.48/22.4

n = 0.2 моль

4. Так как реагенты находятся в избытке, исходя из уравнения реакции, каждая моль уксусной кислоты соответствует 1 моли газа (CO2). Следовательно, количество уксусной кислоты равно количеству вещества газа (0.2 моль).

5. Теперь можно рассчитать массу уксусной кислоты:
Масса = количество вещества × молярная масса

Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) равна 60 г/моль.

Масса = 0.2 моль × 60 г/моль

Масса = 12 г

6. Расчет массовой доли:
Массовая доля = (масса уксусной кислоты / масса исходного раствора) × 100%

Масса исходного раствора состоит из массы уксусной кислоты и массы карбоната натрия, которая не была учтена в задаче. Поэтому объединим массу уксусной кислоты с массой исходного раствора.

Массовая доля = (12 г / (80 г + 12 г)) × 100%

Массовая доля ≈ 13.04%

Таким образом, массовая доля уксусной кислоты в исходном растворе составляет примерно 13.04%.