дано:
- масса триглицерида m_триглицерид = 17,56 г
- масса гидроксида натрия m_NaOH = 2,80 г
- объём соляной кислоты V_HCl = 7,12 см3
- массовая доля HCl = 5,0 %
- плотность раствора HCl = 1,025 г/см3
найти:
- название карбоновой кислоты, остатки которой входят в состав триглицерида
решение:
1. Сначала рассчитаем массу HCl в растворе. Для этого найдем массу раствора:
m_раствор = V_HCl * плотность раствора
m_раствор = 7,12 см3 * 1,025 г/см3 = 7,290 г.
Теперь найдём массу HCl:
m_HCl = (массовая доля HCl / 100) * m_раствор
m_HCl = (5,0 / 100) * 7,290 г = 0,3645 г.
2. Найдём количество вещества HCl:
M_HCl = 36,46 г/моль,
n_HCl = m_HCl / M_HCl
n_HCl = 0,3645 г / 36,46 г/моль ≈ 0,0100 моль.
3. Так как на нейтрализацию избытка щелочи уходит 0,0100 моль HCl, это значит, что такое же количество моль NaOH было избыточным:
n_NaOH_избыток = n_HCl = 0,0100 моль.
4. Рассчитаем общее количество NaOH:
M_NaOH = 40,00 г/моль,
n_NaOH = m_NaOH / M_NaOH
n_NaOH = 2,80 г / 40,00 г/моль = 0,0700 моль.
Тогда количество NaOH, которое вступает в реакцию с триглицидом:
n_NaOH_реакция = n_NaOH - n_NaOH_избыток
n_NaOH_реакция = 0,0700 моль - 0,0100 моль = 0,0600 моль.
5. Поскольку каждый триглицид содержит три остатка жирных кислот и для реакции со щелочью требуется 1 моль NaOH на 1 моль кислоты, то мы можем сказать, что:
n_кислота = n_NaOH_реакция = 0,0600 моль.
6. Теперь определим, сколько триглицеридов содержится в 17,56 г. Обозначим молярную массу триглицерида через M_триглицерид. Известно, что триглицериды состоят из остатков кислоты, поэтому если остатки только одной кислоты, то:
M_триглицерид = 3 * M_кислота + 3 * M_глицерина.
Пусть M_кислота равна X, тогда:
M_триглицерид = 3X + 92,09 (молярная масса глицерина).
7. У нас есть 0,0600 моль триглицерида:
n_триглицерид = m_триглицерид / M_триглицерид
0,0600 моль = 17,56 г / M_триглицерид.
Следовательно:
M_триглицерид = 17,56 г / 0,0600 моль ≈ 292,67 г/моль.
8. Приравняв к формуле, получаем:
3X + 92,09 = 292,67,
3X = 292,67 - 92,09 ≈ 200,58,
X ≈ 66,86 г/моль.
9. Проверим, какая кислота имеет молярную массу около 66,86 г/моль. Это молочная кислота (C3H6O3), которая имеет молярную массу примерно 90 г/моль. Так как результат отличен от ожидаемого, проверим другие кислоты.
Кислота с молярной массой 64 г/моль – это масляная кислота (C4H8O2).
ответ:
Карбоновая кислота, остатки которой входят в состав триглицерида, это масляная кислота.