Дано: m(раствора)=400 кг, ω(NaOH)=40%
Найти: m(C17H35COONa)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массу гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=ω(NaOH)•m(раствора):100%=40%•400 кг:100%=160 кг
2. Вычисляем количество вещества гидроксида натрия массой 160 кг по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(NaOH)=40, поэтому M(NaOH)=40 кг/кмоль
n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=160 кг : 40 кг/кмоль=4 кмоль
3. Составим химическое уравнение:
3NaOH + C3H5(C17H35COO)3 = C3H5(OH)3 + 3C17H35COONa
По уравнению реакции n(NaOH):n(C3H5(C17H35COO)3):n(C17H35COONa)=3:1:3, поэтому
n(C3H5(C17H35COO)3)=n(NaOH):3=4 кмоль:3=1,33 кмоль
n(C17H35COONa)=n(NaOH)=4 кмоль
4. Вычисляем массу мыла количеством вещества 4 кмоль по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(C17H35COONa)=306 кг/кмоль
m(C17H35COONa)=n(C17H35COONa)•M(C17H35COONa)=4 кмоль • 306 кг/кмоль=1224 кг
2-й способ
1. Рассчитываем массу гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=ω(NaOH)•m(раствора):100%=40%•400 кг:100%=160 кг
2. Составим химическое уравнение:
160 кг х кмоль у кг
3NaOH + C3H5(C17H35COO)3 = C3H5(OH)3 + 3C17H35COONa
120 кг 1 кмоль 918 кг
Над формулами соединений NaOH, C3H5(C17H35COO)3 и C17H35COONa записываем вычисленную массу гидроксида натрия (160 кг), неизвестные количество вещества тристеарата и массу мыла(х кмоль и у кг соответственно), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества и количество вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу веществ и, соответственно, массу 3 кмоль гидроксида натрия и 3 кмоль мыла, т.к. с 3 кмоль NaOH и 1 кмоль C3H5(C17H35COO)3 образуется 3 кмоль C17H35COONa.
M(NaOH)=40 кг/кмоль, масса 1 кмоль=40 кг, а масса 3 кмоль=120 кг
M(C17H35COONa)=306 кг/кмоль, масса 1 кмоль=306 кг, а масса 3 кмоль=918 кг
х=n(C3H5(C17H35COO)3)=160 кг • 1 кмоль : 120 кг=1,33 кмоль
х=m(C17H35COONa)=918 кг • 160 кг : 120 кг=1224 кг
Ответ: 1224 кг мыла и 1,33 кмоль тристеарата