Дано: m1(раствора)=90 г, ω1(CH3COOH)=10%, m2(раствора)=160 г, ω2(NaOH)=5%
Найти: ω3(CH3COONa)-?, ωостатка(NaOH)-?
Решение
1. Вычисляем массу растворённых веществ в каждом растворе.
m(CH3COOH)=m1(раствора)•ω(CH3COOH):100%=90 г•10%:100%=9 г
m(NaOH)=m2(раствора)•ω(NaOH):100%=160 г•5%:100%=8 г
2. Рассчитаем количество вещества каждого соединения по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
M(CH3COOH)=60 г/моль, M(NaOH)=40 г/моль
ʋ(CH3COOH)=m(CH3COOH)/M(CH3COOH)=9 г : 60 г/моль=0,15 моль
ʋ(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=8 г : 40 г/моль=0,2 моль
3. Составим химическое уравнение:
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
По уравнению реакции 1 моль уксусной кислоты, реагирует с 1 моль гидроксида натрия, поэтому с 0,15 моль уксусной кислоты прореагирует 0,15 моль гидроксида натрия. По условию задачи гидроксида натрия взяли 0,2 моль, следовательно он взят в избытке, поэтому расчеты будем проводить по данным уксусной кислоты.
По уравнению реакции ʋ(CH3COOH):ʋпрореаг.(NaOH):ʋ(CH3COONa)=1:1:1, количества веществ одинаковые, поэтому
ʋ(CH3COONa)=ʋпрореаг.(NaOH)=ʋ(CH3COOH)=0,15 моль
4. Массу ацетата натрия и гидроксида натрия количеством вещества 0,15 моль вычисляем по формуле: m=ʋ•M, где M=Mr г/моль.
M(CH3COONa)=82 г/моль
m(CH3COONa)=ʋ(CH3COONa)•M(CH3COONa)=0,15 моль • 82 г/моль=12,3 г
mпрореаг.(NaOH)=ʋпрореаг.(NaOH)•M(NaOH)=0,15 моль • 40 г/моль=6 г
5. Рассчитываем массу гидроксида натрия, что не прореагировал.
mостаток(NaOH)=m1(NaOH)-mпрореаг.(NaOH)=8 г - 6 г=2 г
6. Рассчитываем массу раствора.
m3(раствора)=m1(раствора)+m2(раствора)=90 г + 160 г =250 г
7. Рассчитываем массовую долю ацетата натрия и гидроксида натрия в полученном растворе.
ω(CH3COONa)=(m(CH3COONa):m3(раствора))•100%=(12,3 г : 250 г)•100%=6,49%
ω(NaOH)=(mостаток(NaOH):m3(раствора))•100%=(2 г : 250 г)•100%=0,8%
Ответ: 6,49% ацетата натрия и 0,8% гидроксида натрия.