Каков процент выхода уксусной кислоты из карбида кальция?

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать стехиометрические пропорции и уравнение реакции между уксусной кислотой (CH₃COOH) и карбидом кальция (CaC₂). Зная уравнение реакции и молярные массы веществ, мы сможем найти массовое количество кислоты и массовое количество карбида кальция, затраченных в реакции. Затем, используя массу уксусной кислоты, которая фактически реагировала, и массу, которая осталась неизрасходованной, мы сможем вычислить процент выхода уксусной кислоты из карбида кальция.

Уравнение реакции между уксусной кислотой и карбидом кальция:

\[CaC₂ + 2CH₃COOH \rightarrow Ca(CH₃COO)₂ + C₂H₂\]

Молярная масса карбида кальция (CaC₂) равна 64.1 г/моль, а молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) равна 60.05 г/моль.

Предположим, у нас есть 100 г карбида кальция. Чтобы найти количество моль карбида кальция, мы делим массу на его молярную массу:

\[\frac{100 г}{64.1 г/моль} \approx 1.56 моль CaC₂\]

Используя стехиометрическое соотношение в уравнении реакции, мы можем вычислить массу уксусной кислоты, необходимой для реакции с 1 молью карбида кальция:

\[2 моль CH₃COOH \rightarrow 1 моль CaC₂\]

\[\frac{2 \cdot 60.05 г/моль \cdot 1.56 моль}{1} = 187.62 г CH₃COOH\]

Таким образом, для полного реагирования 100 г карбида кальция требуется 187.62 г уксусной кислоты.

Предположим, после реакции у нас осталось 80 г уксусной кислоты. Чтобы найти процент выхода, мы можем использовать следующую формулу:

\[\text{Процент выхода} = \frac{\text{Масса оставшейся уксусной кислоты}}{\text{Масса реагировавшей уксусной кислоты}} \times 100\%\]

\[\frac{80 г}{187.62 г} \times 100\% \approx 42.65\%\]

Таким образом, процент выхода уксусной кислоты из карбида кальция составляет приблизительно 42.65%.