Каковы будут массовые проценты веществ в растворе после завершения реакции, если к 23 г 20%-ного раствора муравьиной

Ivanovna

36

Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Сначала определим количество муравьиной кислоты в 20%-ном растворе. Используем формулу для расчета количества вещества:

\[
\text{{Количество вещества}} = \text{{масса вещества}} / \text{{молярная масса вещества}}
\]

Молярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) составляет 46 г/моль. Таким образом, количество муравьиной кислоты в 20%-ном растворе будет:

\[
\text{{Количество муравьиной кислоты}} = 23 \, \text{{г}} \times \left(\frac{{20}}{{100}}\right) / 46 \, \text{{г/моль}} = 10 \, \text{{ммоль}}
\]

2. Затем вычислим количество гидрокарбоната натрия в 8%-ном растворе. Молярная масса гидрокарбоната натрия (NaHCO3) составляет 84 г/моль. Таким образом, количество гидрокарбоната натрия в 8%-ном растворе будет:

\[
\text{{Количество гидрокарбоната натрия}} = 262.5 \, \text{{г}} \times \left(\frac{{8}}{{100}}\right) / 84 \, \text{{г/моль}} = 24.8 \, \text{{ммоль}}
\]

3. Теперь проведем расчет по завершении реакции между муравьиной кислотой и гидрокарбонатом натрия. Они реагируют по следующему уравнению:

\[
\text{{HCOOH}} + \text{{NaHCO3}} \rightarrow \text{{CO2}} + \text{{H2O}} + \text{{NaCOOH}}
\]

Из уравнения видно, что каждый моль муравьиной кислоты (HCOOH) соединяется с одним молем гидрокарбоната натрия (NaHCO3) и образуется один моль углекислого газа (CO2), один моль воды (H2O) и один моль угольной кислоты натрия (NaCOOH).

4. Исходя из соотношения реагентов, видим, что пределительным компонентом реакции является муравьиной кислоты (HCOOH), так как масса ее в растворе меньше. Поэтому окончательный объем раствора будет определяться им. Остальные вещества будут в избытке.

5. Рассчитаем количество кислоты (HCOOH), которая реагирует с гидрокарбонатом натрия (NaHCO3) по уравнению:

\[
\text{{Количество реагирующей кислоты}} = \min(\text{{Количество муравьиной кислоты}}, \text{{Количество гидрокарбоната натрия}})
\]

В нашем случае:

\[
\text{{Количество реагирующей кислоты}} = \min(10 \, \text{{ммоль}}, 24.8 \, \text{{ммоль}}) = 10 \, \text{{ммоль}}
\]

6. Теперь рассчитаем общий объем раствора после реакции. Объем образовавшихся продуктов равен объему реагирующей муравьиной кислоты:

\[
\text{{Общий объем раствора}} = \text{{Количество реагирующей кислоты}} = 10 \, \text{{ммоль}}
\]

7. Наконец, рассчитаем массовые проценты веществ в растворе после завершения реакции:

\[
\text{{Массовый процент муравьиной кислоты}} = \left(\frac{{\text{{Масса муравьиной кислоты}}}}{{\text{{Общий объем раствора}}}}\right) \times 100\%
\]

\[
\text{{Массовый процент гидрокарбоната натрия}} = \left(\frac{{\text{{Масса гидрокарбоната натрия}}}}{{\text{{Общий объем раствора}}}}\right) \times 100\%
\]

Подставим значения:

\[
\text{{Массовый процент муравьиной кислоты}} = \left(\frac{{23 \, \text{{г}} \times 10}}{{10 \, \text{{ммоль}}}}\right) \times 100\%
\]

\[
\text{{Массовый процент гидрокарбоната натрия}} = \left(\frac{{262.5 \, \text{{г}} \times 10}}{{10 \, \text{{ммоль}}}}\right) \times 100\%
\]

Вычислим эти значения:

\[
\text{{Массовый процент муравьиной кислоты}} = 23\%
\]

\[
\text{{Массовый процент гидрокарбоната натрия}} = 262.5\%
\]

Таким образом, массовые проценты веществ в растворе после завершения реакции будут составлять 23% муравьиной кислоты и 262.5% гидрокарбоната натрия.