Дано: m(раствора)=100 г, ω(CH3COOH)=66%, m(CaCO3)=30 г
Найти: m((CH3COO)2Ca)—?
Решение
1. Рассчитываем массу уксусной кислоты в растворе:
m(CH3COOH)=ω(CH3COOH)•m(раствора):100%=66%•100 г:100%=66 г
2. Количество вещества рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(CH3COOH)=60 г/моль, M(CaCO3)=100 г/моль
n(CH3COOH)=m(CH3COOH)/M(CH3COOH)=66 г : 60г/моль=1,1 моль
n(CaCO3)=m(CaCO3)/M(CaCO3)=30 г : 100 г/моль=0,3 моль
3. Составим химическое уравнение:
CaCO3 + 2CH3COOH ⟶ (CH3COO)2Ca + H2O + CO2↑
По уравнению реакции 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 моль уксусной кислоты, поэтому с 0,3 моль карбоната кальция прореагирует в 2 раза больше количества вещества уксусной кислоты, то есть 0,6 моль. По условию задачи имеем 1,1 моль уксусной кислоты, следовательно кислота взята в избытке (её хватит), она реагирует не полностью, поэтому расчеты будем проводить по данным карбоната кальция.
По уравнению реакции количество вещества карбоната кальция и ацетата кальция одинаковое, поэтому:
n((CH3COO)2Ca)=n(CH3COOH)=0,3 моль
4. Рассчитываем массу карбоната кальция количеством вещества 0,3 моль по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M((CH3COO)2Ca)=158 г/моль
m((CH3COO)2Ca)=n((CH3COO)2Ca)•M((CH3COO)2Ca)=0,3 моль • 158 г/моль=47,4 г
Ответ: уксусной кислоты достаточно; получится 47,4 г ацетата кальция.