Какова массовая доля уксусной кислоты в смеси, если для нейтрализации смеси муравьиной и уксусной кислот

Южанин

49

Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие эквивалентов в химии. Эквивалент — это количество вещества, содержащееся в одном грамм-атоме рассматриваемого элемента или одном грамм-эквиваленте соединения.

Итак, начнем с раствора гидроксида калия. Масса гидроксида калия, использованная для нейтрализации смеси, составляет 200 г, и его массовая доля щелочи равна 11,2%. Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти количество щелочи, содержащейся в данном растворе.

1. Найдем массу щелочи в растворе гидроксида калия:
Масса щелочи = Масса раствора × Массовая доля щелочи
Масса щелочи = 200 г × 0,112
Масса щелочи = 22,4 г

2. Теперь, используя молекулярные массы уксусной кислоты (CH₃COOH) и гидроксида калия (KOH), а также их соотношение в химическом уравнении реакции нейтрализации, мы можем найти количество уксусной кислоты, содержащееся в растворе гидроксида калия.

Уравнение реакции нейтрализации: CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O
Молекулярная масса CH₃COOH = 60 г/моль
Молекулярная масса KOH = 56 г/моль

Соотношение между CH₃COOH и KOH в химическом уравнении равно 1:1. Это означает, что масса уксусной кислоты равна массе щелочи в растворе гидроксида калия.

3. Найдем массовую долю уксусной кислоты в смеси.
Массовая доля уксусной кислоты = (Масса уксусной кислоты / Общая масса смеси) × 100%

Общая масса смеси включает массу уксусной кислоты и массу муравьиной кислоты. Чтобы найти массу муравьиной кислоты, мы должны учесть, что при взаимодействии аммиачного раствора оксида серебра с муравьиной кислотой получено 2,16 г серебра.

4. Найдем массу муравьиной кислоты:
Масса муравьиной кислоты = Масса серебра / Массовая доля серебра в оксиде серебра

Молярная масса Ag = 108 г/моль
Молярная масса Ag₂O = 231,8 г/моль

Массовая доля серебра в оксиде серебра = (Масса серебра / Масса оксида серебра) × 100%
Массовая доля серебра в оксиде серебра = (2,16 г / 231,8 г) × 100% ≈ 0,93%

Масса муравьиной кислоты = 2,16 г / 0,0093 ≈ 232,26 г

Теперь, зная массу уксусной и муравьиной кислот в смеси, мы можем найти массовую долю уксусной кислоты:

Общая масса смеси = Масса уксусной кислоты + Масса муравьиной кислоты
Общая масса смеси = 22,4 г + 232,26 г ≈ 254,66 г

Массовая доля уксусной кислоты = (Масса уксусной кислоты / Общая масса смеси) × 100%
Массовая доля уксусной кислоты = (22,4 г / 254,66 г) × 100% ≈ 8,8%

Таким образом, массовая доля уксусной кислоты в смеси составляет приблизительно 8,8%.