Номер 3, страница 39, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Рассчитайте массу пропанола-1 и муравьиной кислоты, которые надо взять для получения пропилформиата объемом 200 мл (плотность эфира равна 0,906 г/мл).

Ответ: 123,5 г; 94,7 г.

Дано:

Объем пропилформиата $V(HCOOC_3H_7) = 200 \text{ мл}$

Плотность пропилформиата $\rho(HCOOC_3H_7) = 0.906 \text{ г/мл}$

Найти:

Массу пропанола-1 $m(C_3H_7OH)$ - ?

Массу муравьиной кислоты $m(HCOOH)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции этерификации. Пропанол-1 реагирует с муравьиной кислотой с образованием сложного эфира (пропилформиата) и воды. В условии не указан выход реакции, поэтому будем считать его равным 100%.

$HCOOH + C_3H_7OH \rightarrow HCOOC_3H_7 + H_2O$

2. Найдем массу пропилформиата, зная его объем и плотность, по формуле $m = V \cdot \rho$:

$m(HCOOC_3H_7) = 200 \text{ мл} \cdot 0.906 \text{ г/мл} = 181.2 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы веществ, используя относительные атомные массы: C - 12, H - 1, o - 16.

Молярная масса пропанола-1 ($C_3H_8O$):

$M(C_3H_7OH) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 60 \text{ г/моль}$

Молярная масса муравьиной кислоты ($CH_2O_2$):

$M(HCOOH) = 1 \cdot 12 + 2 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 46 \text{ г/моль}$

Молярная масса пропилформиата ($C_4H_8O_2$):

$M(HCOOC_3H_7) = 4 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 88 \text{ г/моль}$

4. Определим количество вещества (число моль) полученного пропилформиата по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(HCOOC_3H_7) = \frac{181.2 \text{ г}}{88 \text{ г/моль}} \approx 2.059 \text{ моль}$

5. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, для получения 1 моль пропилформиата требуется 1 моль пропанола-1 и 1 моль муравьиной кислоты. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(C_3H_7OH) = n(HCOOH) = n(HCOOC_3H_7) \approx 2.059 \text{ моль}$

6. Теперь можем рассчитать массы исходных реагентов:

Масса пропанола-1:

$m(C_3H_7OH) = n(C_3H_7OH) \cdot M(C_3H_7OH) = 2.059 \text{ моль} \cdot 60 \text{ г/моль} \approx 123.54 \text{ г}$

Масса муравьиной кислоты:

$m(HCOOH) = n(HCOOH) \cdot M(HCOOH) = 2.059 \text{ моль} \cdot 46 \text{ г/моль} \approx 94.71 \text{ г}$

При округлении до десятых долей получаем искомые значения.

Ответ: масса пропанола-1 – 123.5 г, масса муравьиной кислоты – 94.7 г.