Какие массы стеарата натрия и 10% раствора соляной кислоты понадобятся для получения 2.84 г стеариновой кислоты?

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение реакции между стеаратом натрия (C18H35O2Na) и соляной кислотой (HCl). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$$C18H35O2Na+HCl\to C18H36O2+NaCl$$

Масса стеариновой кислоты (C18H36O2), которую необходимо получить, составляет 2.84 г.

Давайте предположим, что масса стеарата натрия и 10% раствора соляной кислоты равна Х граммов.

Теперь проведем несколько преобразований.

1. Сначала определим количество молей стеариновой кислоты, используя молярную массу стеариновой кислоты:

$$\text{Молярная масса стеариновой кислоты (C18H36O2)}=284.48\text{г/моль}$$

$$\text{Количество молей стеариновой кислоты}=\frac{\text{масса стеариновой кислоты}}{\text{молярная масса стеариновой кислоты}}$$

$$\text{Количество молей стеариновой кислоты}=\frac{2.84\text{г}}{284.48\text{г/моль}}$$

$$\text{Количество молей стеариновой кислоты}=0.01\text{моль}$$

2. Теперь посмотрим на коэффициенты реакции для стеарата натрия и соляной кислоты. Из уравнения реакции видно, что на 1 моль стеарата натрия требуется 2 моля соляной кислоты:

$$1\text{моль стеарата натрия}+2\text{моля соляной кислоты}$$

Следовательно, количество молей соляной кислоты, необходимое для реакции, равно:

$$\text{Количество молей соляной кислоты}=2\times \text{Количество молей стеариновой кислоты}$$

$$\text{Количество молей соляной кислоты}=2\times 0.01\text{моль}$$

$$\text{Количество молей соляной кислоты}=0.02\text{моль}$$

3. Определим массу стеарата натрия и 10% раствора соляной кислоты.

Масса стеарата натрия равна:

$$\text{Масса стеарата натрия}=\text{Количество молей стеарата натрия}\times \text{молярная масса стеарата натрия}$$

$$\text{Масса стеарата натрия}=0.01\text{моль}\times 306.44\text{г/моль}$$

$$\text{Масса стеарата натрия}=3.06\text{г}$$

Масса 10% раствора соляной кислоты равна:

$$\text{Масса 10\% раствора соляной кислоты}=\text{Количество молей соляной кислоты}\times \text{молярная масса соляной кислоты}+\text{масса воды}$$

Будучи в 10% растворе, масса соли будет составлять 10% от общей массы раствора. Формула для этого расчета будет следующей:

$$\text{Масса соли}=\text{Общая масса раствора}\times \text{Процент соли (в десятичной дроби)}$$

Так как нам нужно узнать массу раствора соляной кислоты, мы можем записать формулу следующим образом:

$$\text{Масса соляной кислоты}=\frac{\text{Масса соли}}{\text{Коэффициент соли}}$$

У нас не указан объем раствора, поэтому предположим, что объем раствора равен 100 г, чтобы упростить расчеты.

$$\text{Масса воды}=\text{Общая масса раствора}-\text{Масса соляной кислоты}$$

Таким образом, имеем:

$$\text{Масса соляной кислоты}=\frac{\text{Масса соли}}{\text{Коэффициент соли}}$$

$$\text{Масса соляной кислоты}=\frac{0.02\times \text{молярная масса соляной кислоты}}{0.1}$$

$$\text{Масса соляной кислоты}=\frac{0.02\times 36.46\text{г/моль}}{0.1}$$

$$\text{Масса соляной кислоты}=0.07292\text{г}\approx 0.073\text{г}$$

$$\text{Масса воды}=100\text{г}-0.073\text{г}\approx 99.927\text{г}\approx 99.93\text{г}$$

Таким образом, для получения 2.84 г стеариновой кислоты потребуется около 3.06 г стеарата натрия и около 0.07 г 10% раствора соляной кислоты.