Какое количество граммов 20%-ного раствора уксусной кислоты необходимо, чтобы полностью прореагировать с 20 г глюкозы

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать знания из химии и провести несколько шагов для получения ответа.

1. Выразим уравнение реакции:
\[CH_3COOH + C_6H_{12}O_6 \rightarrow C_4H_6O_5 + H_2O\]

Где:
CH3COOH - уксусная кислота,
C6H12O6 - глюкоза,
C4H6O5 - лимонная кислота,
H2O - вода.

2. Составим балансированное уравнение реакции:
\[2CH_3COOH + C_6H_{12}O_6 \rightarrow C_4H_6O_5 + 2H_2O\]

3. Рассчитаем молярную массу глюкозы (C6H12O6). По таблице молярных масс элементов:
М(C) = 12 г/моль,
М(H) = 1 г/моль,
М(O) = 16 г/моль.

Тогда: М(C6H12O6) = 6 * М(C) + 12 * М(H) + 6 * М(O)
= 6 * 12 г/моль + 12 * 1 г/моль + 6 * 16 г/моль
= 72 г/моль + 12 г/моль + 96 г/моль
= 180 г/моль.

4. Рассчитаем эквивалентную массу глюкозы (C6H12O6):
M(eq) = М(C6H12O6) / 6
= 180 г/моль / 6
= 30 г/моль.

5. Теперь посчитаем количество молей глюкозы в задаче:
n(glucose) = m(glucose) / M(eq)
= 20 г / 30 г/моль
= 2/3 моль.

6. Зная, что уксусная кислота (CH3COOH) реагирует 1:2 с глюкозой (C6H12O6), мы можем установить соотношение между молями глюкозы и молями уксусной кислоты:
n(CH3COOH) = 2 * n(glucose)
= 2 * (2/3) моль
= 4/3 моль.

7. Рассчитаем количество граммов 20%-ного раствора уксусной кислоты, необходимого для прореагирования с глюкозой:
m(solution) = n(solution) * M(solution)

Где:
n(solution) - количество молей уксусной кислоты,
M(solution) - молярная масса уксусной кислоты.

Зная, что процентный состав уксусной кислоты в растворе равен 20%, мы можем предположить, что 100 г раствора содержит 20 г уксусной кислоты.

Тогда 1 г раствора содержит: (20 г / 100 г) * 1 г = 0.2 г уксусной кислоты.

Так как в данной задаче требуется найти массу 20%-ного раствора, содержащего необходимое количество уксусной кислоты для реакции, мы можем записать уравнение:

m(solution) = (4/3 моль * (60 г/моль)) / (0.2 г/г) = 100 г.

Таким образом, для полного прореагирования с 20 г глюкозы, необходимо 100 г 20%-ного раствора уксусной кислоты.