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:

$$\text{{HCOOH}}+\text{{NaHCO3}}\to \text{{CO2}}+\text{{H2O}}+\text{{NaCOOH}}$$

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:

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

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

Подставим значения:

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

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

Вычислим эти значения:

$$\text{{Массовый процент муравьиной кислоты}}=23\mathrm{\%}$$

$$\text{{Массовый процент гидрокарбоната натрия}}=262.5\mathrm{\%}$$

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