Какие массовые доли муравьиной кислоты и уксусного альдегида содержатся в смеси (80.7% HCOOH; 19.3% CH3CHO), если

Для решения этой задачи нам потребуется знание уравнения реакции восстановления серебра муравьиной кислотой:

$$2Ag2O+4HCOOH\to 4Ag+4H2O+4CO2$$

На основе данного уравнения мы можем составить соотношение между количеством используемой муравьиной кислоты и количеством полученного углекислого газа:

$$\frac{n(HCOOH)}{4}=\frac{n(CO2)}{4}$$

Теперь мы можем решить эту задачу в несколько шагов:

Шаг 1: Вычислим количество углекислого газа, которое можно получить при обработке смесью такой же массы и избытком раствора карбоната натрия.

Объем углекислого газа можно вычислить с использованием уравнения идеального газа:

$$PV=nRT$$

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Мы знаем, что объем углекислого газа составляет 5.6 л при нормальных условиях (н.у).

При нормальных условиях давление равно 1 атмосфере, температура равна 273 К, а универсальная газовая постоянная равна 0.0821 л·атм/(моль·К).

Подставим известные значения в уравнение:

$$1\cdot 5.6=n(CO2)\cdot 0.0821\cdot 273$$

Получаем:

$$n(CO2)=\frac{1\cdot 5.6}{0.0821\cdot 273}$$

Шаг 2: Теперь мы можем вычислить количество муравьиной кислоты, используемой для получения этого количества углекислого газа.

Используя соотношение, которое мы получили в начале:

$$\frac{n(HCOOH)}{4}=\frac{n(CO2)}{4}$$

Подставим значение n(CO2), которое мы получили на предыдущем шаге:

$$\frac{n(HCOOH)}{4}=\frac{\frac{1\cdot 5.6}{0.0821\cdot 273}}{4}$$

Упрощая выражение, получаем:

$$n(HCOOH)=\frac{\frac{1\cdot 5.6}{0.0821\cdot 273}}{1}$$

Шаг 3: Теперь мы можем вычислить массовую долю муравьиной кислоты в смеси.

Массовая доля муравьиной кислоты (w(HCOOH)) может быть найдена с использованием следующей формулы:

$$w(HCOOH)=\frac{M(HCOOH)\cdot n(HCOOH)}{M(HCOOH)\cdot n(HCOOH)+M(CH3CHO)\cdot n(CH3CHO)}$$

где M - молярная масса соответствующего вещества.

Молярные массы муравьиной кислоты (HCOOH) и уксусного альдегида (CH3CHO) известны и равны 46 г/моль и 44 г/моль соответственно.

Подставим известные значения в формулу:

$$w(HCOOH)=\frac{46\cdot \frac{\frac{1\cdot 5.6}{0.0821\cdot 273}}{1}}{46\cdot \frac{\frac{1\cdot 5.6}{0.0821\cdot 273}}{1}+44\cdot (1-\frac{\frac{1\cdot 5.6}{0.0821\cdot 273}}{1})}$$

Вычисляя данное выражение, мы получаем массовую долю муравьиной кислоты в смеси.

В данном случае массовая доля муравьиной кислоты (HCOOH) составляет 80.7%, а массовая доля уксусного альдегида (CH3CHO) составляет 19.3%.