Номер 9, страница 145 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

9. Какая масса (в тоннах) чистого глицерида олеиновой кислоты потребуется, чтобы получить 5,83 т глицерина, если известно, что в процессе гидролиза удаётся расщепить 85 % массы жиров?

Дано:

$m_{практ}(C_3H_5(OH)_3) = 5,83$ т

Доля расщепленного жира $(\eta) = 85\% = 0,85$

$m_{практ}(C_3H_5(OH)_3) = 5,83 \times 10^3$ кг

Найти:

$m_{общ}((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции гидролиза глицерида олеиновой кислоты (триолеина), в результате которой образуется глицерин и олеиновая кислота.

$(C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5 + 3H_2O \rightarrow C_3H_5(OH)_3 + 3C_{17}H_{33}COOH$

Из уравнения реакции следует, что из 1 моль триолеина образуется 1 моль глицерина.

2. Рассчитаем молярные массы триолеина и глицерина, используя относительные атомные массы: $C=12$, $H=1$, $O=16$.

Молярная масса триолеина (химическая формула $C_{57}H_{104}O_6$):

$M((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) = 57 \times 12 + 104 \times 1 + 6 \times 16 = 684 + 104 + 96 = 884$ г/моль.

Молярная масса глицерина (химическая формула $C_3H_8O_3$):

$M(C_3H_5(OH)_3) = 3 \times 12 + 8 \times 1 + 3 \times 16 = 36 + 8 + 48 = 92$ г/моль.

3. Сначала найдем массу триолеина, которая непосредственно вступила в реакцию ($m_{реаг}$) для получения 5,83 т глицерина. Это теоретически необходимая масса для получения данного количества продукта.

Составим пропорцию на основе стехиометрических соотношений в уравнении реакции:

$\frac{m_{реаг}((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5)}{M((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5)} = \frac{m_{практ}(C_3H_5(OH)_3)}{M(C_3H_5(OH)_3)}$

Выразим массу прореагировавшего триолеина:

$m_{реаг}((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) = m_{практ}(C_3H_5(OH)_3) \times \frac{M((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5)}{M(C_3H_5(OH)_3)}$

Подставим числовые значения. Расчет можно вести в тоннах, так как отношение молярных масс безразмерно.

$m_{реаг}((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) = 5,83 \text{ т} \times \frac{884}{92} \approx 56,02$ т.

4. По условию задачи, в процессе гидролиза расщепляется только 85% от общей массы взятых жиров. Это означает, что масса прореагировавшего жира ($m_{реаг}$) составляет 85% от исходной (общей) массы жира ($m_{общ}$).

$m_{реаг} = m_{общ} \times \eta$

Отсюда найдем общую массу триолеина, которую необходимо взять для реакции:

$m_{общ}((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) = \frac{m_{реаг}}{\eta} = \frac{56,02 \text{ т}}{0,85} \approx 65,9$ т.

Ответ: потребуется 65,9 т чистого глицерида олеиновой кислоты.