Сколько мыла можно получить из 2,67 кг тристеарата глицерина, если гидроксид натрия добавлен в избытке и выход реакции

Для того чтобы решить эту задачу, мы должны знать уравнение реакции омыления тристеарата глицерина. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[\text{C3H5}(COO\text{C}_{17}H\text{35})_3 + 3\text{NaOH} \rightarrow \text{C3H5}(OH)_3 + 3\text{C17H35COONa}\]

Из этого уравнения мы видим, что на одну молекулу тристеарата глицерина требуется 3 молекулы гидроксида натрия для проведения реакции.

Теперь, для того чтобы определить, сколько мыла можно получить из 2,67 кг тристеарата глицерина, мы должны сначала вычислить количество вещества тристеарата глицерина, а затем преобразовать его в количество вещества мыла с помощью коэффициентов стехиометрического уравнения.

1. Вычислим количество вещества тристеарата глицерина. Для этого воспользуемся формулой:

\[\text{Количество вещества} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}}\]

Молярная масса тристеарата глицерина (C3H5(C17H35O2)3) равна сумме массы атомов его составляющих элементов. Найдем молярную массу каждого элемента и умножим ее на число атомов данного элемента в молекуле, а затем сложим все полученные значения:

Молярная масса С = 12,01 г/моль × 3 атома = 36,03 г/моль
Молярная масса H = 1,01 г/моль × 5 атомов × 3 группы = 15,15 г/моль
Молярная масса C17H35O2 = (12,01 г/моль × 17 атомов) + (1,01 г/моль × 35 атомов) + (16,00 г/моль × 2 атома) = 284,48 г/моль

Молярная масса C3H5(C17H35O2)3 = (36,03 г/моль × 3 группы) + (15,15 г/моль × 3 группы) + (284,48 г/моль × 3 группы) = 1264,38 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество вещества тристеарата глицерина:

\[\text{Количество вещества} = \frac{2,67 \text{ кг}}{1264,38 \text{ г/моль}}\]

2,67 кг требуется перевести в граммы: 1 кг = 1000 г, поэтому 2,67 кг = 2670 г

\[\text{Количество вещества} = \frac{2670 \text{ г}}{1264,38 \text{ г/моль}}\]

Делим 2670 на 1264,38 и получаем количество вещества в молях.

2. Теперь, зная количество вещества тристеарата глицерина в молях, мы можем рассчитать количество вещества глицерина, которое будет получено в результате проведения реакции.

Учитывая, что молекула тристеарата глицерина содержит 3 молекулы глицерина (C3H5(OH)3), количество вещества глицерина будет равно:

\[\text{Количество вещества глицерина} = \text{Количество вещества тристеарата глицерина} \times \frac{3 \text{ молекулы глицерина}}{1 \text{ молекула тристеарата глицерина}}\]

3. Теперь зная количество вещества глицерина в молях, мы можем рассчитать массу полученного мыла.

Молярная масса глицерина (C3H5(OH)3) равна сумме массы атомов его составляющих элементов. Найдем молярную массу каждого элемента и умножим ее на число атомов данного элемента в молекуле, а затем сложим все полученные значения:

Молярная масса C = 12,01 г/моль × 3 атома = 36,03 г/моль
Молярная масса H = 1,01 г/моль × 5 атомов × 3 группы = 15,15 г/моль
Молярная масса O = 16,00 г/моль × 3 атома = 48,00 г/моль

Молярная масса C3H5(OH)3 = (36,03 г/моль × 3 атома) + (15,15 г/моль × 5 атомов) + (16,00 г/моль × 3 атома) = 92,09 г/моль

Теперь мы можем рассчитать массу мыла:

\[\text{Масса мыла} = \text{Количество вещества глицерина} \times \text{Молярная масса глицерина}\]

4. Чтобы окончательно решить задачу, подставим полученные значения в формулу:

\[\text{Масса мыла} = (\text{Количество вещества тристеарата глицерина} \times \frac{3 \text{ молекулы глицерина}}{1 \text{ молекула тристеарата глицерина}}) \times \text{Молярная масса глицерина}\]

\[\text{Масса мыла} = (\frac{2670 \text{ г}}{1264,38 \text{ г/моль}} \times \frac{3 \text{ молекулы}}{1 \text{ молекула}} ) \times 92,09 \text{ г/моль}\]

Выполним расчеты:

\[\text{Масса мыла} = (\frac{2670}{1264,38} \times 3)\times 92,09 \approx 5847,13 \text{ г}\]

Таким образом, из 2,67 кг тристеарата глицерина при выполнении реакции омыления можно получить примерно 5847,13 г мыла.