Номер 1, страница 144 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. На гидрирование образца жира триолеина затратили 336 л (н. у.) водорода.

Сколько жира по массе подвергли гидрированию и сколько получили продукта?

Ответ: 4420 г триолеина и 4450 г маргарина.

2. Сколько по массе мыла получится при гидролизе 100 кг жира тристеарина, со-

1. Дано: $V(H_2) = 336$ л (н. у.)

Найти: $m(триолеина) - ?$ $m(продукта) - ?$

Решение:

Гидрирование жира триолеина — это процесс присоединения водорода к молекуле триолеина по месту двойных связей. Триолеин — это триглицерид олеиновой кислоты ($C_{17}H_{33}COOH$), которая имеет одну двойную связь в углеводородном радикале. Следовательно, в молекуле триолеина, содержащей три остатка олеиновой кислоты, есть три двойные связи. При гидрировании триолеин превращается в тристеарин — триглицерид насыщенной стеариновой кислоты ($C_{17}H_{35}COOH$). Тристеарин является твердым жиром, основным компонентом маргарина.

Запишем уравнение реакции гидрирования триолеина: $(C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5 + 3H_2 \rightarrow (C_{17}H_{35}COO)_3C_3H_5$

Рассчитаем молярные массы реагентов и продуктов, используя целочисленные атомные массы (Ar(C)=12, Ar(H)=1, Ar(O)=16).

Молярная масса триолеина ($C_{57}H_{104}O_6$): $M((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) = 57 \cdot 12 + 104 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 684 + 104 + 96 = 884$ г/моль.

Молярная масса тристеарина (продукта) ($C_{57}H_{110}O_6$): $M((C_{17}H_{35}COO)_3C_3H_5) = 57 \cdot 12 + 110 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 684 + 110 + 96 = 890$ г/моль.

Найдем количество вещества водорода, затраченного на реакцию. Поскольку объем водорода дан при нормальных условиях (н. у.), используем молярный объем газа $V_m = 22.4$ л/моль: $n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{336 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 15$ моль.

По уравнению реакции, на 1 моль триолеина расходуется 3 моль водорода. Найдем количество вещества триолеина, вступившего в реакцию: $n((C_{17}H_{33}COO)_3C_3H_5) = \frac{1}{3} n(H_2) = \frac{1}{3} \cdot 15 \text{ моль} = 5$ моль.

Теперь можем рассчитать массу триолеина, подвергшегося гидрированию: $m(триолеина) = n(триолеина) \cdot M(триолеина) = 5 \text{ моль} \cdot 884 \text{ г/моль} = 4420$ г.

По уравнению реакции, из 1 моль триолеина образуется 1 моль тристеарина. Следовательно, количество вещества полученного продукта равно количеству вещества прореагировавшего триолеина: $n(продукта) = n(триолеина) = 5$ моль.

Рассчитаем массу полученного продукта (маргарина): $m(продукта) = n(продукта) \cdot M(продукта) = 5 \text{ моль} \cdot 890 \text{ г/моль} = 4450$ г.

Проверим расчет по закону сохранения массы:

Масса водорода: $m(H_2) = n(H_2) \cdot M(H_2) = 15 \text{ моль} \cdot 2 \text{ г/моль} = 30$ г.

Масса продукта = масса триолеина + масса водорода $m(продукта) = 4420 \text{ г} + 30 \text{ г} = 4450$ г.

Расчеты верны.

Ответ: гидрированию подвергли 4420 г триолеина и получили 4450 г продукта (маргарина).