Из каких компонентов образуется соль и какова концентрация этой соли в растворе, полученном при растворении 9,7 г пропионового альдегида в 76,8 мл 28%-го раствора KOH (плотность 1,3 г/мл)?
Ягуар
Для решения данной задачи необходимо разобраться, из каких компонентов образуется соль и определить её концентрацию в полученном растворе.
Соль образуется в результате реакции между пропионовым альдегидом и гидроксидом калия (KOH). При этом образуются соединения калия и пропионовой кислоты:
\[ 2 \, KOH + C_3H_6O \rightarrow K_2C_3H_5O_2 + H_2O \]
Теперь рассчитаем мольную массу пропионового альдегида (C3H6O):
\[ M(C_3H_6O) = 3 \cdot M(C) + 6 \cdot M(H) + 1 \cdot M(O) \]
\[ M(C_3H_6O) = 3 \cdot 12.01 + 6 \cdot 1.01 + 1 \cdot 16 \]
\[ M(C_3H_6O) = 58.08 \, г/моль \]
Далее рассчитаем количество молей пропионового альдегида в растворе:
\[ n(C_3H_6O) = \frac{m}{M} \]
\[ n(C_3H_6O) = \frac{9.7}{58.08} \]
\[ n(C_3H_6O) = 0.167 \, моль \]
Теперь рассчитаем количество молей KOH в растворе:
\[ n(KOH) = C \cdot V \]
\[ n(KOH) = 0.28 \cdot \frac{76.8}{1000} \]
\[ n(KOH) = 0.021504 \, моль \]
Из реакции видно, что соотношение между KOH и C3H6O равно 2:1. То есть, для полного превращения 1 моля пропионового альдегида необходимо 2 моля KOH. Однако в данной задаче пропионовый альдегид есть не в молях, а в граммах. Поэтому, чтобы рассчитать, сколько молей KOH было использовано для реакции с пропионовым альдегидом, нужно умножить количество молей пропионового альдегида на 2:
\[ n(KOH) = 0.167 \cdot 2 \]
\[ n(KOH) = 0.334 \, моль \]
Теперь определим массу KOH в растворе:
\[ m(KOH) = n \cdot M \]
\[ m(KOH) = 0.334 \cdot (39.1 + 16) \]
\[ m(KOH) = 18.034 \, г \]
Известно, что объём раствора KOH равен 76.8 мл, а плотность раствора составляет 1.3 г/мл. Поэтому, чтобы рассчитать массу KOH, нужно умножить объём на плотность:
\[ m(KOH) = 76.8 \cdot 1.3 \]
\[ m(KOH) = 99,84 \, г \]
После реакции KOH превратился в K2C3H5O2. Общая масса данного соединения составляет:
\[ M(K_2C_3H_5O_2) = 2 \cdot M(K) + M(C_3H_5O_2) \]
\[ M(K_2C_3H_5O_2) = 2 \cdot 39.1 + 3 \cdot 12.01 + 5 \cdot 1.01 + 2 \cdot 16 \]
\[ M(K_2C_3H_5O_2) = 138.21 \, г/моль \]
Теперь рассчитаем концентрацию полученной соли в растворе. Для этого разделим массу K2C3H5O2 на объём раствора:
\[ C(K_2C_3H_5O_2) = \frac{m}{V} \]
\[ C(K_2C_3H_5O_2) = \frac{138.21}{76.8} \]
\[ C(K_2C_3H_5O_2) = 1.8 \, г/мл \]
Таким образом, концентрация соли K2C3H5O2 в растворе составляет 1.8 г/мл.
Соль образуется в результате реакции между пропионовым альдегидом и гидроксидом калия (KOH). При этом образуются соединения калия и пропионовой кислоты:
\[ 2 \, KOH + C_3H_6O \rightarrow K_2C_3H_5O_2 + H_2O \]
Теперь рассчитаем мольную массу пропионового альдегида (C3H6O):
\[ M(C_3H_6O) = 3 \cdot M(C) + 6 \cdot M(H) + 1 \cdot M(O) \]
\[ M(C_3H_6O) = 3 \cdot 12.01 + 6 \cdot 1.01 + 1 \cdot 16 \]
\[ M(C_3H_6O) = 58.08 \, г/моль \]
Далее рассчитаем количество молей пропионового альдегида в растворе:
\[ n(C_3H_6O) = \frac{m}{M} \]
\[ n(C_3H_6O) = \frac{9.7}{58.08} \]
\[ n(C_3H_6O) = 0.167 \, моль \]
Теперь рассчитаем количество молей KOH в растворе:
\[ n(KOH) = C \cdot V \]
\[ n(KOH) = 0.28 \cdot \frac{76.8}{1000} \]
\[ n(KOH) = 0.021504 \, моль \]
Из реакции видно, что соотношение между KOH и C3H6O равно 2:1. То есть, для полного превращения 1 моля пропионового альдегида необходимо 2 моля KOH. Однако в данной задаче пропионовый альдегид есть не в молях, а в граммах. Поэтому, чтобы рассчитать, сколько молей KOH было использовано для реакции с пропионовым альдегидом, нужно умножить количество молей пропионового альдегида на 2:
\[ n(KOH) = 0.167 \cdot 2 \]
\[ n(KOH) = 0.334 \, моль \]
Теперь определим массу KOH в растворе:
\[ m(KOH) = n \cdot M \]
\[ m(KOH) = 0.334 \cdot (39.1 + 16) \]
\[ m(KOH) = 18.034 \, г \]
Известно, что объём раствора KOH равен 76.8 мл, а плотность раствора составляет 1.3 г/мл. Поэтому, чтобы рассчитать массу KOH, нужно умножить объём на плотность:
\[ m(KOH) = 76.8 \cdot 1.3 \]
\[ m(KOH) = 99,84 \, г \]
После реакции KOH превратился в K2C3H5O2. Общая масса данного соединения составляет:
\[ M(K_2C_3H_5O_2) = 2 \cdot M(K) + M(C_3H_5O_2) \]
\[ M(K_2C_3H_5O_2) = 2 \cdot 39.1 + 3 \cdot 12.01 + 5 \cdot 1.01 + 2 \cdot 16 \]
\[ M(K_2C_3H_5O_2) = 138.21 \, г/моль \]
Теперь рассчитаем концентрацию полученной соли в растворе. Для этого разделим массу K2C3H5O2 на объём раствора:
\[ C(K_2C_3H_5O_2) = \frac{m}{V} \]
\[ C(K_2C_3H_5O_2) = \frac{138.21}{76.8} \]
\[ C(K_2C_3H_5O_2) = 1.8 \, г/мл \]
Таким образом, концентрация соли K2C3H5O2 в растворе составляет 1.8 г/мл.
Знаешь ответ?