Сколько уксусного ангидрида понадобится для эфирификации сахарозы массой 3,078, если 25% гидроксильных групп сахарозы

Turandot

9

Чтобы решить эту задачу, мы должны учитывать, что в процессе эфирификации сахарозы массой 3,078 молярной массой \(342 \, \text{г/моль}\) участвуют 25% гидроксильных групп сахарозы, а также учесть, что уксусный ангидрид (\(C_4H_6O_3\)) молярная масса этого вещества составляет \(102 \, \text{г/моль}\).

Сначала найдем количество молей сахарозы: \(\frac{3,078}{342} = 9, \bar{0}\) (округлим до 9 молей).

Затем нужно найти 25% от этого количества молей: \(9 \, \text{моль} \times 0.25 = 2.25 \, \text{мол}\) (округлим до 2.25 моля).

Теперь, чтобы определить, сколько граммов уксусного ангидрида нужно для эфирификации, мы можем использовать мольную пропорцию между сахарозой и уксусным ангидридом.

По уравнению реакции для эфирификации сахарозы и уксусного ангидрида:
\[C_{12}H_{22}O_{11} + 3C_4H_6O_3 \rightarrow C_{14}H_{22}O_{11}C_4H_8O_2 + 3CH_3COOH\]

Мы видим, что для каждой моли сахарозы требуется 3 моли уксусного ангидрида. Таким образом, для 2,25 моля уксусного ангидрида потребуется:
\[2.25 \, \text{мол} \times 3 = 6.75 \, \text{мол}\]

Теперь, чтобы найти массу уксусного ангидрида, мы умножаем его количество молей на молярную массу:
\[6.75 \, \text{мол} \times 102 \, \text{г/моль} = 688.5 \, \text{г}\]

Таким образом, для эфирификации сахарозы массой 3,078 г, при условии, что 25% гидроксильных групп участвует в реакции, потребуется около 688.5 г уксусного ангидрида. Ответ округляем до трех десятичных знаков: 688.5 г.