Какую массу известняка (при массовой доле примесей 10%) нужно использовать для производства 5,4 г уксусной кислоты

Родион

29

Для решения данной задачи нам потребуется использовать несколько шагов.

Шаг 1: Найдем массу уксусной кислоты, которую можно получить из 100 г известняка с массовой долей примесей 10%. Для этого нужно учесть, что известняк реагирует с уксусной кислотой по следующему уравнению реакции:
\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{CH}_3\text{COOH} \rightarrow \text{Ca}(\text{CH}_3\text{COO})_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) составляет примерно 60 г/моль, поэтому 5,4 г уксусной кислоты соответствуют примерно \( \frac{5.4 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} \approx 0,09 \, \text{моль} \). Следовательно, для получения 0,09 моль уксусной кислоты необходимо использовать 0,09 моль известняка.

Шаг 2: Найдем молярную массу известняка (CaCO3). Молярная масса известняка равна сумме молекулярных масс его составных элементов, то есть:
Молярная масса СаCO3 = Молярная масса Са + Молярная масса С + 3 * Молярная масса О.

Молярная масса СаCO3 = (40,08 г/моль) + (12,01 г/моль) + 3 * (16,00 г/моль) ≈ 100,09 г/моль.

Шаг 3: Найдем массу известняка, необходимую для получения 0,09 моль уксусной кислоты с выходом конечного продукта. Для этого умножим количество молей на молярную массу известняка:
Масса известняка = Количество молей * Молярная масса известняка = 0,09 моль * 100,09 г/моль ≈ 9,01 г.

Таким образом, для производства 5,4 г уксусной кислоты при заданном выходе конечного продукта, необходимо использовать примерно 9,01 г известняка с массовой долей примесей 10%.