Какова масса 80% раствора соли, использованного в реакции, если при электролизе водного пропионата калия выделилось

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон Фарадея и уравнение электролиза. Для начала, давайте разберемся с уравнением электролиза водного раствора пропионата калия:

\[\text{2KCH3COOK + 2H2O} \rightarrow \text{2KOH + 2CH3COOH + H2}\]

Из уравнения видно, что при электролизе выделяется водород (H2). Теперь давайте воспользуемся законом Фарадея, который гласит:

\[Q = n * F\]

Где:
Q - количество электричества, прошедшего через раствор (заряд);
n - количество переданных электронов;
F - Фарадеевская постоянная (\(F = 9.648 \times 10^4 C/mol\)).

Нам известно, что при электролизе выделилось 6,72 л водорода. Используя уравнение состояния газа и учитывая стандартные условия температуры и давления (273 K и 1 atm), мы можем найти количество вещества водорода, используя следующую формулу:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

Где:
n - количество вещества водорода;
V - объем водорода (6,72 л);
\(V_m\) - молярный объем при стандартных условиях (22,4 л/моль).

Подставляя известные значения, получим:

\[n = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 \, \text{моль}\]

Теперь у нас есть количество электронов (n), которые переносятся через раствор, и мы можем использовать формулу закона Фарадея, чтобы найти количество заряда (Q):

\[Q = n * F = 0,3 * 9.648 \times 10^4 = 28944 \, \text{Кл}\]

Далее, мы знаем, что взаимодействие 1 моль электролита со зарядом 1 Кл порождает 1 эквивалента вещества. Масса 1 эквивалента соли равна молекулярной массе деленной на количество эквалентов:

\[m = \frac{M}{e}\]

Где:
m - масса вещества (соль);
M - молекулярная масса соли;
e - число эквалентов соли.

В данной задаче у нас 80% раствор соли, поэтому масса вещества будет составлять 80% от общей массы раствора.

Теперь, чтобы найти массу соли, нам нужно знать молекулярную массу пропионата калия (KCH3COOK) и число эквалентов. Зная, что KCH3COOK состоит из ионов K+ и CH3COO-, мы можем найти массу этих ионов, используя периодическую систему элементов. Молекулярная масса калия (K) равна 39,1 г/моль, а масса универсального атома (CH3COO-) равна 59 г/моль. Таким образом, молекулярная масса KCH3COOK составляет 98,1 г/моль.

Чтобы найти число эквалентов, мы должны знать ионный заряд. В нашем случае, ионный заряд K+ равен 1, а ионный заряд CH3COO- равен -1. Таким образом, общее число эквалентов равно 2.

Теперь мы можем найти массу соли:

\[m = \frac{M}{e} = \frac{98,1}{2} = 49,05 \, \text{г/экв}\]

Теперь нам нужно учесть, что у нас 80% раствор соли. Поэтому, чтобы найти массу 80% раствора, нужно умножить массу соли на 0,8:

\[m_{80\%} = m * 0,8 = 49,05 * 0,8 = 39,24 \, \text{г}\]

Итак, масса 80% раствора соли, использованного в реакции, составляет 39,24 г.