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:

\[C18H35O2Na + HCl \rightarrow C18H36O2 + NaCl\]

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.