Старуха Шапокляк решила мариновать огурцы. Купила для этого все необходимое. В том числе и столовый уксус (9 % раствор уксусной кислоты – одноосновная органическая кислота с формулой С2H4O2). Однако все ее заготовки испортились. Знакомый химик объяснил ей, что это может быть из-за того, что раствор уксуса имел меньшую массовую долю кислоты. Он взял на пробу 100 г раствора уксуса и установил, что такая масса раствора нейтрализуется 100 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 1 моль/л. Какова была массовая доля уксусной кислоты в растворе?
Решение:
Для определения массовой доли уксусной кислоты (CH3COOH) в растворе уксусной кислоты, мы можем использовать информацию о нейтрализации этой кислоты раствором гидроксида натрия (NaOH).
Сначала давайте определим количество молей гидроксида натрия (NaOH), которые были использованы для нейтрализации уксусной кислоты. Мы знаем, что объем раствора гидроксида натрия составлял 100 мл (0.1 л) и что его концентрация составляла 1 моль/литр. Следовательно, количество молей NaOH можно найти, умножив концентрацию на объем:
Количество молей NaOH = 1 моль/л * 0.1 л = 0.1 моль
Так как уксусная кислота (CH3COOH) является одноосновной кислотой, каждый моль CH3COOH реагирует с одним молью NaOH.
Следовательно, количество молей уксусной кислоты (CH3COOH) также равно 0.1 моль.
Теперь давайте рассмотрим молекулярную массу уксусной кислоты (CH3COOH):
Масса углерода (C) = 12 г/моль Масса водорода (H) = 1 г/моль Масса кислорода (O) = 16 г/моль
Молекулярная масса CH3COOH = 12 + 3(1) + 2(16) + 1 = 60 г/моль
Теперь мы знаем мольное количество CH3COOH и его молекулярную массу, так что мы можем найти массу CH3COOH:
Масса CH3COOH = Количество молей * Молекулярная масса = 0.1 моль * 60 г/моль = 6 г
Таким образом, массовая доля уксусной кислоты (CH3COOH) в растворе составляет 6 г на 100 г раствора. Чтобы выразить это в процентах, нужно разделить массу уксусной кислоты на массу всего раствора и умножить на 100%:
Массовая доля CH3COOH = (6 г / 100 г) * 100% = 6%