Какой будет расход муравьиной кислоты, содержащей 70% HCOOH, для реакции нейтрализации с гидроксидом натрия, если

Владимировна

48

Хорошо! Для решения данной задачи по нейтрализации, мы должны использовать концепцию мольной стехиометрии. Давайте начнем с написания уравнения реакции нейтрализации между муравьиной кислотой (HCOOH) и гидроксидом натрия (NaOH):

\[HCOOH + NaOH \to NaCOOH + H_2O\]

Из уравнения видно, что одна молекула HCOOH соответствует одной молекуле NaOH, и они превращаются в одну молекулу NaCOOH и одну молекулу воды (H2O).

Мы располагаем информацией о содержании HCOOH в растворе, а также его степени превращения. Давайте сначала рассчитаем мольную долю HCOOH в растворе.

Массовая доля HCOOH в растворе равна 70%. Предположим, что у нас есть 100 г раствора муравьиной кислоты. Тогда масса HCOOH в этом растворе составит 0,7 × 100 г = 70 г.

Теперь нам нужно выразить массу HCOOH в молях. Для этого нам нужно знать молярную массу HCOOH. Молярная масса HCOOH равна \(\approx\) 46 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество молей HCOOH в растворе:

\(\text{Мольное количество HCOOH} = \frac{\text{Масса HCOOH}}{\text{Молярная масса HCOOH}} = \frac{70}{46} \approx 1,52 \, \text{моль}\)

Затем мы рассчитываем количество молей NaOH, которое будет нейтрализовано степенью превращения в 47%.

\(\text{Мольное количество превращенного NaOH} = 1,52 \, \text{моль} \times \text{степень превращения} = 1,52 \, \text{моль} \times 0,47 \approx 0,7144 \, \text{моль}\)

Теперь мы можем использовать сведения о стехиометрии реакции, чтобы определить количество молей NaCOOH, образующихся при данной реакции. Из уравнения реакции видно, что одна молекула HCOOH соответствует одной молекуле NaCOOH, поэтому количество молей NaCOOH также будет равно 0,7144 моль.

Наконец, мы можем рассчитать расход муравьиной кислоты на 5 тонн готового продукта:

\(\text{Расход кислоты} = \frac{\text{Масса кислоты}}{\text{Мольное количество кислоты}} = \frac{5000\, \text{кг}}{0,7144 \, \text{моль}} \approx 6990 \, \text{кг}\)

Таким образом, для процесса нейтрализации 5 тонн готового продукта потребуется примерно 6990 кг муравьиной кислоты, содержащей 70% HCOOH, при условии, что степень превращения составляет 47%.