Номер 1, страница 34, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. На нейтрализацию предельной одноосновной карбоновой кислоты затрачено 4 г $NaOH$. В результате реакции получили 9,6 г соли. Определите формулу кислоты.

Ответы:$C_2H_5COOH$.

1. Дано:

m(NaOH) = 4 г

m(соли) = 9,6 г

Кислота - предельная одноосновная карбоновая

Найти:

Формулу кислоты - ?

Решение:

Общая формула предельной одноосновной карбоновой кислоты - $C_nH_{2n+1}COOH$.

Запишем уравнение реакции нейтрализации этой кислоты гидроксидом натрия:

$C_nH_{2n+1}COOH + NaOH \rightarrow C_nH_{2n+1}COONa + H_2O$

1. Найдем количество вещества гидроксида натрия (NaOH), которое вступило в реакцию. Для этого сначала вычислим его молярную массу:

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40$ г/моль

Теперь найдем количество вещества:

$\nu(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

2. Согласно уравнению реакции, кислота, щелочь и соль находятся в мольном соотношении 1:1:1. Следовательно, количество вещества образовавшейся соли равно количеству вещества прореагировавшей щелочи:

$\nu(C_nH_{2n+1}COONa) = \nu(NaOH) = 0,1 \text{ моль}$

3. Зная массу полученной соли (9,6 г) и ее количество вещества (0,1 моль), мы можем определить молярную массу соли:

$M(C_nH_{2n+1}COONa) = \frac{m(\text{соли})}{\nu(\text{соли})} = \frac{9,6 \text{ г}}{0,1 \text{ моль}} = 96 \text{ г/моль}$

4. Молярная масса соли $C_nH_{2n+1}COONa$ также может быть выражена через n (где n - число атомов углерода в алкильном радикале). Используем атомные массы элементов: C=12, H=1, O=16, Na=23.

$M(C_nH_{2n+1}COONa) = (12 \cdot n + 1 \cdot (2n+1)) + 12 + 16 \cdot 2 + 23$

$M(C_nH_{2n+1}COONa) = (12n + 2n + 1) + 12 + 32 + 23$

$M(C_nH_{2n+1}COONa) = 14n + 1 + 67 = 14n + 68$

5. Теперь приравняем полученные значения молярной массы соли и решим уравнение относительно n:

$14n + 68 = 96$

$14n = 96 - 68$

$14n = 28$

$n = \frac{28}{14} = 2$

6. Значение n=2 означает, что алкильный радикал в молекуле кислоты - это $C_2H_5-$. Подставляем это значение в общую формулу кислоты $C_nH_{2n+1}COOH$.

Искомая формула кислоты: $C_2H_5COOH$ (пропановая кислота).

Ответ: $C_2H_5COOH$.