Какова будет масса раствора гидроксида натрия (содержащего 20% NaOH по массе) с плотностью 1,16 г/мл, необходимая

Хорошо, чтобы решить эту задачу, мы должны разбить ее на несколько шагов.

Шаг 1: Найдите количество аминоуксусной кислоты в молях.

Для этого нам нужно использовать молярную массу аминоуксусной кислоты (CH3COOH), которая равна 60 г/моль.

Таким образом, количество аминоуксусной кислоты в молях будет равно:

\[\text{Моля} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{24 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0.4 \, \text{моль}\]

Шаг 2: Найдите количество NaOH, необходимое для нейтрализации аминоуксусной кислоты.

Уравнение реакции нейтрализации между аминоуксусной кислотой (CH3COOH) и гидроксидом натрия (NaOH) выглядит следующим образом:

\[CH3COOH + NaOH \rightarrow CH3COONa + H2O\]

Из уравнения реакции можно увидеть, что каждый моль аминоуксусной кислоты требует один моль гидроксида натрия для нейтрализации.

Таким образом, количество NaOH, необходимое для нейтрализации, также будет равно 0.4 моля.

Шаг 3: Найдите массу раствора гидроксида натрия, содержащего 20% NaOH по массе.

Мы знаем, что плотность раствора гидроксида натрия составляет 1.16 г/мл. Плотность можно выразить как отношение массы к объему:

\[\text{Плотность} = \frac{\text{Масса}}{\text{Объем}}\]

Мы также знаем, что объем равен массе, поделенной на плотность:

\[\text{Объем} = \frac{\text{Масса}}{\text{Плотность}} = \frac{\text{Масса}}{1.16 \, \text{г/мл}}\]

Масса раствора гидроксида натрия равна массе NaOH, содержащейся в нем, плюс массе воды в растворе. Мы можем выразить это следующим образом:

\[\text{Масса раствора} = \text{Масса NaOH} + \text{Масса воды}\]

Масса NaOH может быть рассчитана, используя процентное содержание NaOH в растворе и общую массу раствора:

\[\text{Масса NaOH} = \text{Процентное содержание NaOH} \times \text{Масса раствора}\]

Процентное содержание NaOH равно 20%, поэтому:

\[\text{Масса NaOH} = 0.2 \times \text{Масса раствора}\]

Таким образом, мы можем записать формулу для расчета массы раствора NaOH:

\[\text{Масса раствора} = \text{Масса NaOH} + \text{Масса воды} = 0.2 \times \text{Масса раствора} + \text{Масса воды}\]

Шаг 4: Решите уравнение из шага 3 для определения массы раствора.

\[\text{Масса раствора} = 0.2 \times \text{Масса раствора} + \text{Масса воды}\]

Вычтем 0.2 массы раствора с обеих сторон уравнения:

\[0.8 \times \text{Масса раствора} = \text{Масса воды}\]

Теперь мы выразили массу воды, но нам нужно выразить массу раствора. Разделим обе стороны уравнения на 0.8:

\[\text{Масса раствора} = \frac{\text{Масса воды}}{0.8}\]

Шаг 5: Найдите массу воды.

Масса воды будет складываться из разницы массы раствора и массы NaOH. Подставим это в уравнение:

\[\text{Масса воды} = \text{Масса раствора} - \text{Масса NaOH}\]

Шаг 6: Подставьте значения в уравнение, чтобы найти массу раствора.

\[\text{Масса раствора} = \frac{\text{Масса воды}}{0.8} = \frac{(\text{Масса раствора} - \text{Масса NaOH})}{0.8}\]

Умножим обе стороны уравнения на 0.8:

\[0.8 \times \text{Масса раствора} = \text{Масса раствора} - \text{Масса NaOH}\]

Вычтем \(\text{Масса раствора}\) с обеих сторон уравнения:

\[0.8 \times \text{Масса раствора} - \text{Масса раствора} = -\text{Масса NaOH}\]

Объединим подобные члены:

\[0.2 \times \text{Масса раствора} = -\text{Масса NaOH}\]

Теперь мы можем выразить массу раствора:

\[\text{Масса раствора} = \frac{-\text{Масса NaOH}}{0.2}\]

Подставим значение массы NaOH:

\[\text{Масса раствора} = \frac{-24 \, \text{г}}{0.2} = -120 \, \text{г}\]

Однако, нам не может потребоваться отрицательная масса раствора, поэтому наш результат будет положительным значением:

\[\text{Масса раствора} = 120 \, \text{г}\]

Итак, масса раствора гидроксида натрия, содержащего 20% NaOH по массе, необходимая для нейтрализации 24 г аминоуксусной кислоты, составляет 120 г.