Яку масову частку кислоти містить отриманий розчин, якщо через нього пропущено амоніак об"ємом 4,48 л при масі оцтової кислоти 150 г і з масовою часткою кислоти 20%?
Snegir
Для решения данной задачи нам потребуется использовать принципы химической стехиометрии. Давайте рассмотрим его пошагово.
1. Найдем количество оцтовой кислоты в растворе. Для этого умножим массу оцтовой кислоты на ее массовую долю (20%).
\[ 150 \, г \times 0.2 = 30 \, г \]
2. Теперь найдем количество амониака, которое может реагировать с оцтовой кислотой. В химическом уравнении реакции между оцтовой кислотой (CH3COOH) и амониаком (NH3) коэффициент перед оцтовой кислотой равен 1, а перед амониаком - 2.
Таким образом, 1 моль оцтовой кислоты реагирует с 2 моль амониака.
Чтобы найти количество амониака, используем формулу мольной концентрации (количество вещества равно отношению массы вещества к его молярной массе):
\[ n = \frac{m}{M} \]
\[ n(NH3) = \frac{m(NH3)}{M(NH3)} = \frac{4.48 \, л \times 0.001 \, г/мл}{22.4 \, л/моль} \approx 0.2 \, моль \]
Значит, 0,2 моль амониака реагирует с 0,1 молью оцтовой кислоты.
3. Поскольку оцтовая кислота реагирует с амониаком в соотношении 1:2, это означает, что для реакции с 0,1 молью оцтовой кислоты требуется 0,2 моль амониака.
4. Последний шаг - находим массовую долю кислоты в растворе. Для этого используем следующую формулу:
\[ \%_{MA} = \frac{m_{MA}}{m_{solution}} \times 100\% \]
Где:
- \%_{MA} - массовая доля кислоты в растворе,
- m_{MA} - масса кислоты,
- m_{solution} - масса раствора.
\[ \%_{MA} = \frac{m_{CH3COOH}}{m_{CH3COOH} + m_{H2O}} \times 100\% \]
Здесь m_{CH3COOH} - масса кислоты, m_{H2O} - масса воды.
Нам дана масса оцтовой кислоты (30 г) и объем раствора амониака (4,48 л), но масса воды неизвестна. Однако мы можем найти ее, используя плотность воды, которая составляет около 1 г/мл.
\[ m_{H2O} = V_{ammonia} \times \rho_{water} = 4,48 \, л \times 1 \, г/мл \approx 4,48 \, г \]
Теперь мы можем посчитать массовую долю кислоты в растворе:
\[ \%_{MA} = \frac{30 \, г}{30 \, г + 4,48 \, г} \times 100\% \approx 87,06\% \]
Таким образом, раствор содержит около 87,06% оцтовой кислоты.
Для проверки ответа, можно сложить массовую долю кислоты и массовую долю воды:
\[ 87,06 + 12,94 = 100\%. \]
Надеюсь, ответ был понятен.
1. Найдем количество оцтовой кислоты в растворе. Для этого умножим массу оцтовой кислоты на ее массовую долю (20%).
\[ 150 \, г \times 0.2 = 30 \, г \]
2. Теперь найдем количество амониака, которое может реагировать с оцтовой кислотой. В химическом уравнении реакции между оцтовой кислотой (CH3COOH) и амониаком (NH3) коэффициент перед оцтовой кислотой равен 1, а перед амониаком - 2.
Таким образом, 1 моль оцтовой кислоты реагирует с 2 моль амониака.
Чтобы найти количество амониака, используем формулу мольной концентрации (количество вещества равно отношению массы вещества к его молярной массе):
\[ n = \frac{m}{M} \]
\[ n(NH3) = \frac{m(NH3)}{M(NH3)} = \frac{4.48 \, л \times 0.001 \, г/мл}{22.4 \, л/моль} \approx 0.2 \, моль \]
Значит, 0,2 моль амониака реагирует с 0,1 молью оцтовой кислоты.
3. Поскольку оцтовая кислота реагирует с амониаком в соотношении 1:2, это означает, что для реакции с 0,1 молью оцтовой кислоты требуется 0,2 моль амониака.
4. Последний шаг - находим массовую долю кислоты в растворе. Для этого используем следующую формулу:
\[ \%_{MA} = \frac{m_{MA}}{m_{solution}} \times 100\% \]
Где:
- \%_{MA} - массовая доля кислоты в растворе,
- m_{MA} - масса кислоты,
- m_{solution} - масса раствора.
\[ \%_{MA} = \frac{m_{CH3COOH}}{m_{CH3COOH} + m_{H2O}} \times 100\% \]
Здесь m_{CH3COOH} - масса кислоты, m_{H2O} - масса воды.
Нам дана масса оцтовой кислоты (30 г) и объем раствора амониака (4,48 л), но масса воды неизвестна. Однако мы можем найти ее, используя плотность воды, которая составляет около 1 г/мл.
\[ m_{H2O} = V_{ammonia} \times \rho_{water} = 4,48 \, л \times 1 \, г/мл \approx 4,48 \, г \]
Теперь мы можем посчитать массовую долю кислоты в растворе:
\[ \%_{MA} = \frac{30 \, г}{30 \, г + 4,48 \, г} \times 100\% \approx 87,06\% \]
Таким образом, раствор содержит около 87,06% оцтовой кислоты.
Для проверки ответа, можно сложить массовую долю кислоты и массовую долю воды:
\[ 87,06 + 12,94 = 100\%. \]
Надеюсь, ответ был понятен.
Знаешь ответ?