Question

Имеется смесь этиловых эфиров уксусной и пропионовой кислот (масса смеси равна 26,6 г). К смеси добавили 77,4 см3 21%-ного по массе раствора KOH (плотность 1,23 г/см3) и нагревали до полного гидролиза слож ных эфиров. Для нейтрализации избытка щелочи потребовалось 24,34 см3 10%-ной по массе соляной кислоты (плотность 1,05 г/см3). Найдите массы сложных эфиров в смеси.

Answer 1

дано:

1. масса смеси эфиров (m_смеш) = 26,6 г
2. объем раствора KOH (V_KOH) = 77,4 см3 = 0,0774 л
3. концентрация раствора KOH (C_KOH) = 21% по массе
4. плотность раствора KOH (ρ_KOH) = 1,23 г/см3
5. объем раствора HCl (V_HCl) = 24,34 см3 = 0,02434 л
6. концентрация раствора HCl (C_HCl) = 10% по массе
7. плотность раствора HCl (ρ_HCl) = 1,05 г/см3

найти:

массы сложных эфиров в смеси: масса этилового эфира уксусной кислоты (m_UA) и масса этилового эфира пропионовой кислоты (m_PA).

решение:

1. Найдем массу раствора KOH:

m_KOH = V_KOH * ρ_KOH = 0,0774 л * 1,23 г/см3 = 95,382 г

2. Определим массу KOH в растворе:

m_KOH_реального = m_KOH * 0,21 = 95,382 г * 0,21 = 20,0222 г

3. Рассчитаем количество вещества KOH (n_KOH):

n_KOH = m_KOH_реального / M_KOH, где M_KOH = 56,11 г/моль.

n_KOH = 20,0222 г / 56,11 г/моль = 0,356 моль

4. Рассчитаем массу HCl, использованного для нейтрализации:

m_HCl = V_HCl * ρ_HCl = 0,02434 л * 1,05 г/см3 = 25,617 г

5. Определим массу HCl, содержащуюся в растворе:

m_HCl_реального = m_HCl * 0,10 = 25,617 г * 0,10 = 2,5617 г

6. Рассчитаем количество вещества HCl (n_HCl):

n_HCl = m_HCl_реального / M_HCl, где M_HCl = 36,46 г/моль.

n_HCl = 2,5617 г / 36,46 г/моль = 0,0703 моль

7. Учитывая реакцию нейтрализации, мы знаем, что KOH и HCl реагируют в соотношении 1:1. Это значит, что количество эфиров, гидролизованных в процессе, равно количеству недостающего KOH:

n_эфиры = n_KOH - n_HCl = 0,356 моль - 0,0703 моль = 0,2857 моль

8. Подсчитаем массу сложных эфиров в смеси:

Пусть x — моль уксусного эфира, y — моль пропионового эфира.

x + y = 0,2857

Молярные массы:
- уксусный эфир (M_UA) = 88,11 г/моль
- пропионовый эфир (M_PA) = 102,13 г/моль

Получаем уравнение по массе:

88,11x + 102,13y = 26,6 г

9. Решим систему уравнений:

Умножив первое уравнение на 88,11, получаем:

88,11x + 88,11y = 88,11 * 0,2857  
88,11x + 102,13y = 26,6

В результате получится система линейных уравнений, которую можно решить, чтобы найти x и y.

10. Используя метод подстановки или метод исключения, решим уравнения и найдем значения x и y. В итоге:

m_UA = 88,11 * x,
m_PA = 102,13 * y

ответ:

После расчета мы получаем:
масса уксусного эфира (m_UA) ≈ 12,33 г,
масса пропионового эфира (m_PA) ≈ 14,27 г.