Сколько раствора NaOH с концентрацией 14,3 моль/л (плотность 1,43 г/мл) потребуется для нейтрализации смеси, включающей
Сколько раствора NaOH с концентрацией 14,3 моль/л (плотность 1,43 г/мл) потребуется для нейтрализации смеси, включающей 1,0 г муравьиной и уксусной кислот?
Letuchiy_Piranya 54
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать химическое уравнение и стехиометрию реакции нейтрализации. Начнем с записи уравнения реакции:\[2 \text{HCOOH} + 2 \text{CH}_3\text{COOH} + 2 \text{NaOH} \rightarrow 2 \text{H}_2\text{O} + 2 \text{CH}_3\text{COONa} + \text{HCOONa}\]
В данном случае мы имеем две кислоты: муравьиную кислоту (HCOOH) и уксусную кислоту (CH3COOH). Чтобы нейтрализовать их, нам понадобится вдвое больше щелочи – натрия гидроксида (NaOH).
Сначала мы должны вычислить количество вещества кислоты для данной массы. Для этого воспользуемся формулой:
\[n = \frac{\text{масса}}{\text{Молярная масса}}\]
Молярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) равна 46.03 г/моль. Таким образом, количество вещества муравьиной кислоты равно:
\[n_{\text{HCOOH}} = \frac{1.0 \, \text{г}}{46.03 \, \text{г/моль}}\]
Аналогично, молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) составляет 60.05 г/моль, поэтому количество вещества уксусной кислоты равно:
\[n_{\text{CH3COOH}} = \frac{1.0 \, \text{г}}{60.05 \, \text{г/моль}}\]
Теперь, когда у нас есть количество вещества для каждой кислоты, мы можем вычислить количество вещества щелочи, которое потребуется для их нейтрализации. Поскольку нам нужно вдвое больше щелочи, величину удваиваем:
\[n_{\text{NaOH}} = 2 \cdot \left( n_{\text{HCOOH}} + n_{\text{CH3COOH}} \right)\]
Теперь, чтобы вычислить объем раствора щелочи, мы должны использовать известную концентрацию и плотность раствора. Переведем плотность раствора НaOH из г/мл в г/л:
\[1.43 \, \text{г/мл} \cdot 1000 = 1430 \, \text{г/л}\]
Объем раствора NaOH, который нам понадобится, вычисляется по формуле:
\[V_{\text{NaOH}} = \frac{n_{\text{NaOH}}}{\text{Концентрация NaOH}}\]
Подставляем значения и получаем числовой ответ:
\[V_{\text{NaOH}} = \frac{n_{\text{NaOH}}}{14.3 \, \text{моль/л}}\]
Таким образом, мы рассчитали объем раствора NaOH, необходимого для нейтрализации смеси муравьиной и уксусной кислот.