дано:
1. объем раствора KOH (V_KOH) = 23,7 см3 = 0,0237 л
2. концентрация раствора KOH (C_KOH) = 20% по массе
3. плотность раствора KOH (ρ_KOH) = 1,18 г/см3
4. объем раствора HCl (V_HCl) = 13,9 см3 = 0,0139 л
5. концентрация раствора HCl (C_HCl) = 10% по массе
6. плотность раствора HCl (ρ_HCl) = 1,05 г/см3
найти:
массу смеси сложных эфиров.
решение:
1. Найдем массу раствора KOH:
m_KOH = V_KOH * ρ_KOH = 0,0237 л * 1,18 г/см3 = 27,946 г
2. Определим массу KOH в растворе:
m_KOH_реального = m_KOH * 0,20 = 27,946 г * 0,20 = 5,5892 г
3. Рассчитаем количество вещества KOH (n_KOH):
n_KOH = m_KOH_реального / M_KOH, где M_KOH = 56,11 г/моль.
n_KOH = 5,5892 г / 56,11 г/моль ≈ 0,0997 моль
4. Найдем массу HCl, использованного для нейтрализации:
m_HCl = V_HCl * ρ_HCl = 0,0139 л * 1,05 г/см3 = 14,595 г
5. Определим массу HCl, содержащуюся в растворе:
m_HCl_реального = m_HCl * 0,10 = 14,595 г * 0,10 = 1,4595 г
6. Рассчитаем количество вещества HCl (n_HCl):
n_HCl = m_HCl_реального / M_HCl, где M_HCl = 36,46 г/моль.
n_HCl = 1,4595 г / 36,46 г/моль ≈ 0,0400 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 = 0,0997 моль - 0,0400 моль = 0,0597 моль
8. Теперь найдем массу смеси сложных эфиров.
Пусть x — моль уксусного эфира (M_UA = 88,11 г/моль), y — моль пропионового эфира (M_PA = 102,13 г/моль). Мы имеем:
x + y = n_эфиры = 0,0597 моль
И учитываем массы:
m_смеш = 88,11x + 102,13y
Для нахождения массы смеси сложных эфиров, выразим одну переменную через другую из первого уравнения:
y = 0,0597 - x
Подставляем во второе уравнение:
m_смеш = 88,11x + 102,13(0,0597 - x)
Теперь упростим это уравнение:
m_смеш = 88,11x + 102,13 * 0,0597 - 102,13x
m_смеш = (88,11 - 102,13)x + 6,0831
m_смеш = -14,02x + 6,0831
Здесь мы можем найти массу смеси при условии, что определим одно из значений. Для получения точной массы смеси воспользуемся равенством количества молей эфиров.
9. Предположим, что у нас есть только уксусный эфир (для максимизации массы):
m_макс = M_UA * n_эфиры = 88,11 г/моль * 0,0597 моль ≈ 5,26 г (что не может превышать общую массу).
Таким образом, вычисляя с учетом реальных условий и соотношения, можно оценить, что масса смеси сложных эфиров будет находиться в пределах от 5 до 7 граммов.
ответ:
Масса смеси сложных эфиров составляет примерно 5,26 г.