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:

\[2Ag2O + 4HCOOH \rightarrow 4Ag + 4H2O + 4CO2\]

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%.