Номер 3.28, страница 57, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.28. Вычислите массу раствора этанола (массовая доля спирта 96%), затраченного на реакцию этерификации с 2 моль уксусной кислоты.

Дано:

Количество вещества уксусной кислоты: $n(CH_3COOH) = 2 \text{ моль}$
Массовая доля этанола в растворе: $\omega(C_2H_5OH) = 96\% = 0.96$

Найти:

Массу раствора этанола - $m_{\text{р-ра}}(C_2H_5OH)$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции этерификации уксусной кислоты с этанолом. В результате реакции образуется сложный эфир (этилацетат) и вода.
$CH_3COOH + C_2H_5OH \leftrightarrow CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
Из уравнения реакции видно, что уксусная кислота и этанол реагируют в мольном соотношении 1:1.

2. Найдем количество вещества этанола, необходимое для реакции. Согласно уравнению реакции:
$n(C_2H_5OH) = n(CH_3COOH) = 2 \text{ моль}$

3. Вычислим молярную массу этанола ($C_2H_5OH$).
$M(C_2H_5OH) = 2 \cdot A_r(C) + 6 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46 \text{ г/моль}$

4. Рассчитаем массу чистого этанола (безводного спирта), которая вступает в реакцию, используя формулу массы вещества $m = n \cdot M$.
$m(C_2H_5OH) = n(C_2H_5OH) \cdot M(C_2H_5OH)$
$m(C_2H_5OH) = 2 \text{ моль} \cdot 46 \text{ г/моль} = 92 \text{ г}$

5. Зная массу чистого этанола и его массовую долю в растворе, найдем массу всего раствора. Массовая доля вещества в растворе определяется по формуле:
$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})}$
Из этой формулы выразим массу раствора:
$m_{\text{р-ра}}(C_2H_5OH) = \frac{m(C_2H_5OH)}{\omega(C_2H_5OH)}$
Подставим известные значения:
$m_{\text{р-ра}}(C_2H_5OH) = \frac{92 \text{ г}}{0.96} \approx 95.83 \text{ г}$

Ответ: масса 96%-го раствора этанола, затраченного на реакцию, составляет приблизительно 95,83 г.