Определите формулу предельной одноосновной кислоты, если известно, что на нейтрализацию 18,35 г этой кислоты затратили 31,3 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 25% и плотностью 1,27 г/мл.
Для определения формулы предельной одноосновной кислоты начнем с вычисления количества вещества гидроксида натрия NaOHNaOHNaOH, используемого в реакции.
Поскольку кислота одноосновная, то количество моль кислоты n<em>кислотыn<em>кислотыn<em>кислоты будет равно количеству моль NaOH: n</em>кислоты=nNaOH≈0,2487 моль.
n</em>{\text{кислоты}} = n_{\text{NaOH}} \approx 0,2487 \, \text{моль}. n</em>кислоты=nNaOH≈0,2487моль.
Теперь можем определить возможную формулу кислоты. Так как молярная масса кислот обычно кратна массе водорода 1г/моль1 г/моль1г/моль, кислоты могут содержать в своем составе углерод, водород и кислород. Возможная формула кислоты: C<em>nH</em>2nO2.
\text{C}<em>n\text{H}</em>{2n} \text{O}_2. C<em>nH</em>2nO2.
Приближенно, на основе массы можно считать, что:
C: 12 г/мольH: 1 г/мольO: 16 г/моль
Находим наиболее вероятный состав:
Если предположить, что кислота состоит из 3 углеродов поapproximately36гпоapproximately 36 гпоapproximately36г, то: 73,7−36=37,7(остается для H и O).
73,7 - 36 = 37,7 \quad (\text{остается для H и O}). 73,7−36=37,7(остаетсядля H и O).При расчете оставшихся компонентов, одна из типичных предельных кислот — это пропановая кислота C2H4O2C₂H₄O₂C2H4O2, но она не соответствует нашему расчету.
При проверке других значений мы можем найти, что кислота с формулой C₃H₆O₂ пропионоваякислотапропионовая кислотапропионоваякислота будет давать значения около 74 г/моль.
Таким образом, формула предельной одноосновной кислоты — это C₃H₆O₂.
Для определения формулы предельной одноосновной кислоты начнем с вычисления количества вещества гидроксида натрия NaOHNaOHNaOH, используемого в реакции.
Найдем массу NaOH в растворе.
Объем раствора NaOH = 31,3 мл.Плотность раствора = 1,27 г/мл.Масса раствора NaOH = плотность × объем = 1,27 г/мл × 31,3 мл = 39,801 г.Вычислим массу чистого NaOH сучетоммассовойдоли25с учетом массовой доли 25%сучетоммассовойдоли25:
mNaOH=39,801 г×0,25=9,95 г. m_{\text{NaOH}} = 39,801 \, \text{г} \times 0,25 = 9,95 \, \text{г}.
mNaOH =39,801г×0,25=9,95г.
Находим количество моль NaOH:
Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль.n<em>NaOH=m</em>NaOHMNaOH=9,95 г40 г/моль≈0,2487 моль. n<em>{\text{NaOH}} = \frac{m</em>{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}} = \frac{9,95 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} \approx 0,2487 \, \text{моль}.
n<em>NaOH=MNaOH m</em>NaOH =40г/моль9,95г ≈0,2487моль.
Поскольку кислота одноосновная, то количество моль кислоты n<em>кислотыn<em>кислотыn<em>кислоты будет равно количеству моль NaOH:
n</em>кислоты=nNaOH≈0,2487 моль. n</em>{\text{кислоты}} = n_{\text{NaOH}} \approx 0,2487 \, \text{моль}.
n</em>кислоты=nNaOH ≈0,2487моль.
Теперь находим молярную массу кислоты:
M<em>кислоты=m</em>кислотыnкислоты=18,35 г0,2487 моль≈73,7 г/моль. M<em>{\text{кислоты}} = \frac{m</em>{\text{кислоты}}}{n_{\text{кислоты}}} = \frac{18,35 \, \text{г}}{0,2487 \, \text{моль}} \approx 73,7 \, \text{г/моль}.
M<em>кислоты=nкислоты m</em>кислоты =0,2487моль18,35г ≈73,7г/моль.
Теперь можем определить возможную формулу кислоты. Так как молярная масса кислот обычно кратна массе водорода 1г/моль1 г/моль1г/моль, кислоты могут содержать в своем составе углерод, водород и кислород. Возможная формула кислоты:
C: 12 г/мольH: 1 г/мольO: 16 г/мольC<em>nH</em>2nO2. \text{C}<em>n\text{H}</em>{2n} \text{O}_2.
C<em>nH</em>2nO2 . Приближенно, на основе массы можно считать, что:
Находим наиболее вероятный состав:
Если предположить, что кислота состоит из 3 углеродов поapproximately36гпоapproximately 36 гпоapproximately36г, то:73,7−36=37,7(остается для H и O). 73,7 - 36 = 37,7 \quad (\text{остается для H и O}).
73,7−36=37,7(остается для H и O).При расчете оставшихся компонентов, одна из типичных предельных кислот — это пропановая кислота C2H4O2C₂H₄O₂C2 H4 O2 , но она не соответствует нашему расчету.
При проверке других значений мы можем найти, что кислота с формулой C₃H₆O₂ пропионоваякислотапропионовая кислотапропионоваякислота будет давать значения около 74 г/моль.
Таким образом, формула предельной одноосновной кислоты — это C₃H₆O₂.