Номер 4, страница 106 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Какой объём водорода (в пересчёте на н. у.) может прореагировать с 1 кг триолеата глицерина?

Дано

Найти:

Решение

Триолеат глицерина (триолеин) — это сложный эфир трехатомного спирта глицерина и ненасыщенной олеиновой кислоты. Формула олеиновой кислоты $C_{17}H_{33}COOH$, она имеет одну двойную связь $C=C$ в углеводородном радикале. Следовательно, в одной молекуле триолеата глицерина, формула которого $(C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5$, содержится три остатка олеиновой кислоты и, соответственно, три двойные связи.

Реакция гидрирования (присоединения водорода) триолеата глицерина происходит по месту двойных связей. На присоединение по одной двойной связи требуется одна молекула водорода $H_2$. Так как в молекуле триолеина три двойные связи, для её полного гидрирования потребуется три молекулы водорода. В результате реакции образуется тристеарат глицерина (тристеарин).

1. Запишем уравнение реакции гидрирования триолеата глицерина:

$(C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5 + 3H_2 \rightarrow (C_{17}H_{35}COO)_3C_3H_5$

Общая (молекулярная) формула триолеата глицерина: $C_{57}H_{104}O_6$.

2. Рассчитаем молярную массу триолеата глицерина $M(C_{57}H_{104}O_6)$, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

$M(C_{57}H_{104}O_6) = 57 \cdot 12 + 104 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 684 + 104 + 96 = 884 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) триолеата глицерина массой 1 кг (1000 г):

$\nu(C_{57}H_{104}O_6) = \frac{m}{M} = \frac{1000 \text{ г}}{884 \text{ г/моль}} \approx 1,1312 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества водорода, необходимого для реакции. Из уравнения следует, что на 1 моль триолеата глицерина расходуется 3 моль водорода, то есть соотношение количеств веществ $\nu(C_{57}H_{104}O_6) : \nu(H_2) = 1:3$.

$\nu(H_2) = 3 \cdot \nu(C_{57}H_{104}O_6) = 3 \cdot 1,1312 \text{ моль} \approx 3,3936 \text{ моль}$

5. Рассчитаем объём водорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём идеального газа при н. у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$V(H_2) = \nu(H_2) \cdot V_m = 3,3936 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 76,017 \text{ л}$

Округлив результат, получаем примерно 76,0 л.

Ответ: для реакции с 1 кг триолеата глицерина может прореагировать 76,0 л водорода (в пересчёте на н. у.).