Дано:
m(раствора кислот) = 150 г
V(KOH) = 243,5 мл = 0,2435 л
ω(KOH) = 15%
ρ(KOH) = 1,15 г/мл
m(остатка) = 68,6 г
M(HCOOH) = 46 г/моль
M(CH₃COOH) = 60 г/моль
M(KOH) = 56 г/моль
Найти:
ω(HCOOH) - массовая доля муравьиной кислоты
ω(CH₃COOH) - массовая доля уксусной кислоты
Решение:
Найдем массу раствора гидроксида калия: m(KOH раствора) = V(KOH) * ρ(KOH) = 0,2435 * 1,15 = 0,280025 кг = 280,025 г
Найдем массу гидроксида калия: m(KOH) = m(KOH раствора) * ω(KOH) = 280,025 * 0,15 = 42,00375 г
Найдем количество вещества гидроксида калия: n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 42,00375 / 56 = 0,75 моль
Найдем количество вещества воды в растворе: n(H₂O) = (m(остатка) - m(кислот)) / M(H₂O) = (68,6 - m(кислот)) / 18
Найдем количество вещества кислот: n(кислот) = n(KOH) = 0,75 моль
Пусть x - количество вещества муравьиной кислоты, тогда (0,75 - x) - количество вещества уксусной кислоты.
Составим уравнение для массы кислот: 46x + 60(0,75 - x) = m(кислот)
Составим уравнение для массы воды: 18 * n(H₂O) = m(раствора кислот) - m(кислот)
Подставим значение n(H₂O) из уравнения 8 в уравнение 7: 46x + 60(0,75 - x) = 150 - 18 * ((68,6 - (46x + 60(0,75 - x))) / 18)
Решим уравнение: x = 0,3 моль n(CH₃COOH) = 0,75 - 0,3 = 0,45 моль
Найдем массы кислот: m(HCOOH) = n(HCOOH) * M(HCOOH) = 0,3 * 46 = 13,8 г m(CH₃COOH) = n(CH₃COOH) * M(CH₃COOH) = 0,45 * 60 = 27 г
Найдем массовые доли кислот: ω(HCOOH) = m(HCOOH) / m(раствора кислот) = 13,8 / 150 = 0,092 = 9,2% ω(CH₃COOH) = m(CH₃COOH) / m(раствора кислот) = 27 / 150 = 0,18 = 18%
Ответ:
ω(HCOOH) = 9,2%
ω(CH₃COOH) = 18%