Загрузка...

Другие задания смотри здесь...

Упражнение 205. Какие соединения называют карбоновыми кислотами?

Карбоновые кислоты — производные углеводородов, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп.

Чем молекула карбоновой кислоты отличается от молекулы спирта? В отличие от спиртов, молекулы которых содержат гидроксильные группы ОН, молекулы карбоновых кислот содержат карбоксильные группы СООН.

 

Упражнение 206. Найдите формулу карбоновой кислоты, если ее молярная масса такая же, как и этанола. Отвечает ли эта кислота определению карбоновых кислот?

Известно: M(кислоты)=M(C2H5OH).

Найти: формулу карбоновой кислоты-?

Общая формула одноосновной карбоновой кислоты CnH2nO2.

Mr(C2H5OH)=2Ar(C)+6Ar(H)+Ar(O)=212+61+16=46

Mr(CnH2nO2)=nAr(C)+2nAr(H)+2Ar(O)= 12n+2n+216=14n+32

14n+32=46, 14n=46-32, 14n=14, n=14:14, n=1

Итак, формула соединения СН2О2, или НСООН - муравьиная кислота.

 

Упражнение 207. Объясните, как и почему молекула уксусной кислоты диссоциирует в водном растворе. Происходит разрыв ковалентной полярной связи О-Н, с образованием катионов Гидрогена Н+ и анионов кислотного остатка СН3СОО-

СН3СООН ←→ Н+ + СН3СОО 

 

Упражнение 208. Почему уксусная кислота не проявляет оснвных свойств, хотя в ее формуле имеется группа ОН, как и в формуле натрий гидроксида? Уксусная кислота не диссоциирует в водном растворе с образованием анионов гидроксильной группы ОН-. Смотри упражнение 207.

 

Упражнение 209. Напишите уравнения реакций и назовите их продукты:

а) 2СН3СООН + 2Li → 2СН3СООLi + H2; литий ацетат и водород

б) 2СН3СООН + Zn(OH)2 → (СН3СОО)2Zn + 2H2Oцинк ацетат и вода

в) 2СН3СООН + MnO → (СН3СОО)2Mn + H2Oмагний ацетат и вода

г) 2СН3СООН + K2СO3 → 2CH3COOK + H2O + CO2калий ацетат, вода и карбон (IV) оксид

 

Упражнение 210. Приведите по два молекулярных уравнения, которые отвечают таким ионно-молекулярным уравнениям:

а) Н+ + СН3СОО = СН3СООН;

1. 2СН3СООK + H2SO4 (конц.) → 2СН3СООH + K2SO4; 

   2СН3СОО- + 2K+ + 2H+ + SO42- → 2СН3СООH + 2K+ + SO42-

   2СН3СОО- + 2H+ → 2СН3СООH

   СН3СОО- + H+ → СН3СООH

2. 2СН3СООNa + H2SO4 (конц.)→ 2СН3СООН + Na2SO4; 

   2СН3СОО- + 2Na+ + 2H+ + SO42- → 2СН3СООH + 2Na+ + SO42-

   2СН3СОО- + 2H+ → 2СН3СООH

   СН3СОО- + H+ → СН3СООH;

В ионно-молекулярных уравнениях уксусную кислоту (является слабой) подают в недиссоциированной форме.

б) S2– + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COO.

1. K2S + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COOK.

   2K+ + S2- + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COO- + 2K+.

    S2- + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COO-.

2. Na2S + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COONa.

   2Na+ + S2- + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COO- + 2Na+.

    S2- + 2CH3COOH = H2S↑ + 2CH3COO-.

В ионно-молекулярных уравнениях уксусную кислоту (является слабой) подают в недиссоциированной форме.

 

Упражнение 211. Вычислите массовую долю уксусной кислоты в растворе, полученном:

а) при смешивании одинаковых количеств вещества кислоты и воды;

Дано: n(CH3COOH)=n(H2O). Найти: w(CH3COOH)-?, w(H2O)-?

Решение:

І способ

Mr(CH3COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2Ar(O)=2•12+4•1+216=60,

поэтому M(CH3COOH)=60 г/моль, 

Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, поэтому M(H2O)=18 г/моль

Допустим, что n(CH3COOH)=n(H2O)=1 моль. Молярная масса - это масса 1 моль вещества, поэтому m(СH3COОН)=60 г и m(Н2О)=16 г.

Находим массу раствора:

m(раствора)=m(СH3COОН)+m(Н2О)=60 г+18 г=78 г.

Вычисляем массовую долю растворенного вещества в растворе по формуле:

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора).

w(СH3COOH)=m(СH3COOH)/m(раствора)=60 г : 78 г = 0,77, или 77%

ІІ способ

Допустим, что n(CH3COOH)=n(H2O)=х моль.

Массу заданого количества вещества вычисляем по формуле m=n•M, где M=Mr г/моль.

Mr(CH3COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,

М(СH3COOH)=60 г/моль

m(СH3COOН)=n(СH3COOН)•M(СH3COOН)=х моль • 60 г/моль = 60х г

Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, М(Н2О)=18 г/моль

m(Н2О)=n(Н2О)•M(Н2О)=х моль • 18 г/моль = 18х г

Находим массу раствора:

m(раствора)=m(СH3COOН)+m(Н2О)=60х г+18х г=78х г.

Вычисляем массовую долю растворенного вещества в растворе по формуле:

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора):

w(СH3COOН)=m(СH3COOН)/m(раствора)=60х г : 78х г = 0,77, или 77%

Ответ: 0,77, или 77%. 

б) при добавлении 20 г кислоты к 200 г 20%-го ее раствора;

Дано: m(CH3COOH)=20 г, mп(раствора)=200 г, 

wп(CH3COOH)=20%. Найти: wн(CH3COOH)-?

Решение:

Из формулы w(вещества)=m(вещества)/m(раствора) находим массу вещества

m(вещества)=m(раствора)•w(вещества)..

mп(CH3COOH)=mп(раствора)wп(CH3COOH)=200 г0,2=40 г.

Находим массу нового раствора.

mн(раствора)=m(СH3COОН)+mп(раствора)=20 г + 200 г=220 г.

Находим массу кислоты в новом растворе.

mн(СH3COОН)=mп(СH3COОН)+m(СН3СООН)=40 г + 20 г = 60 г 

Вычисляем массовую долю растворенного вещества в новом растворе по формуле:

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора).

wн(СH3COOH)=mн(СH3COOH)/mн(раствора)=60 г : 220 г = 0,27, або 27%

Ответ: 0,27, або 27%. 

в) при добавлении 100 г воды к 200 г 20%-го раствора кислоты.

Дано: m(Н2О)=100 г, mп(раствора)=200 г, 

wп(CH3COOH)=20%. Найти: wн(CH3COOH)-?

Решение:

Из формулы w(вещества)=m(вещества)/m(раствора) находим массу вещества

m(вещества)=m(раствора)•w(вещества).

mп(CH3COOH)=mп(раствора)wп(CH3COOH)=200 г0,2=40 г.

Находим массу нового раствора.

mн(раствора)=m(Н2О)+mп(раствора)=100 г+200 г=300 г.

Вычисляем массовую долю растворенного вещества в новом растворе по формуле

w(вещества)=m(вещества)/m(раствора).

wн(СH3COOH)=mп(СH3COOH)/mн(раствора)=40 г : 300 г = 0,13, або 13%.

Ответ: 0,13, або 13%. 

 

Упражнение 212. Относительная формульная масса соли уксусной кислоты равна 142. Определите формулу этой соли и назовите соединение. 

Известно: Mr(соли)=142. Найти: формулу соли-?

Решение:

Общая формула соли (СH3COO)nMe, где Ме - неизвестный металический элемент.

Mr((СH3COO)nMe)=nMr(CH3COO)+Ar(Me)=n(2Ar(C)+3Ar(H)+2Ar(O))+

+Ar(Me)=n(212+31+216)+Ar(Me)=59n+Ar(Me)

По условию задачи  59n+Ar(Me)=142, отсюда Ar(Me)=142-59n

1. Если металлический элемент одновалентный, тогда n=1, поэтому Ar(Me)=142-59=83 - не подходит, ибо никакой одновалентный элемент не имеет такую относительную атомную массу.

2. Если металлический элемент двовалентный, тогда n=2, поэтому Ar(Me)=142-592=24. Такую относительную атомную массу имеет Магний.

Итак, формула соли (CH3COO)2Mg.

 

Упражнение 213. Вычислите массу раствора калий гидроксида с массовой долей щелочи 32%, необходимого для нейтрализации 50 г раствора уксусной кислоты с массовой долей кислоты 12%.

Дано: w(KOH)=32%, m(р-ра CH3COOH)=50 г, 

w(CH3COOH)=12%. Найти: m(р-ра KOH)-?

Решение:

Из формулы w(вещества)=m(вещества)/m(раствора) находим массу вещества

m(вещества)=m(раствора)•w(вещества).

m(CH3COOH)=m(р-ра CH3COOH)w(CH3COOH)=50 г0,12=6 г.

Составляем химическое уравнение:

   6 г          х г

СН3СООН + КOH → СН3СООК + H2O;

   60 г        56 г

Над формулами соединений CH3COOH и KОH записываем найденную массу кислоты (6 г) и неизвестную массу калий гидроксида (х г), а под формулами соединений - массы количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярные массы (M=Mrг/моль) веществ и, соответственно, массы 1 моль, ибо прореагировало 1 моль кислоты СН3СООН с 1 моль калий гидроксида КOН.

Mr(CH3COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,

М(СH3COOH)=60 г/мольМасса 1 моль=60 г.

Mr(К)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(Н)=39+16+1=56,

M(KOH)=56 г/моль. Масса 1 моль=56 г.

Составляем пропорцию и решаем ее:

по уравнению реакции с 60 г СН3СООН реагирует 56 г КOН,

по условию задачи с 6 г СН3СООН - х г КOН.

60 г / 6 г = 56 г / х г

х г • 60 г = 56 г • 6 г

х = 56 г • 6 г / 60 г

х = 5,6 г

Из формулы w(вещества)=m(вещества)/m(раствора) находим массу раствора

m(раствора)=m(вещества):w(вещества).

m(р-ра КОН)=m(КОН):w(КОН)=5,6 г 0,32=17,5  г. 

Ответ: 17,5 г.

 

Упражнение 214. Какие массы уксусной эссенции и воды нужно взять для приготовления 160 г столового уксуса — раствора уксусной кислоты с массовой долей кислоты 9%? Примите во внимание, что уксусная эссенция является раствором, содержащим 80% уксусной кислоты по массе. 

Дано: m(раствора)=160 г, w(CH3COOH)=9%, или 0,09, 

wн(CH3COOH)=80%, или 0,8. Найти: mн(СН3СООН)-?, mн2О)-?

Решение:

Вычисляем массу кислоты по формуле: m(вещества)=m(раствора)•w(вещества).

m(CH3COOH)=m(вещества)w(CH3COOH)=160 г0,09=14,4 г.

Вычисляем массу эссенции по формуле: m(раствора)=m(вещества):w(вещества).

mн(раствора)=m(CH3COOH):wн(CH3COOH)=14,4 г:0,8=18 г. 

Находим массу воды в эссенции.

mн2О)=m(раствора)-mн(раствора)=160 г - 18 г=142 г.

Ответ: нужно взять 18 г оцтовой эссенции и 142 г воды.

 

ПРАКТИЧЕСКУЮ РАБОТУ №3 смотри здесь...

 

Упражнение 215. Объясните, с какой целью в опыте 4 используют индикатор. Чтобы за изменением цвета индикатора показать изменение среды: с кислой на щелочную, а потом на нейтральную.

 

Упражнение 216. Каким будет результат опыта 6, если кальций карбонат заменить: а) натрий карбонатом; б) кальций сульфатом? Ответы обоснуйте.

а) результат опыта не изменится, потому что уксусная кислота взаимодействует с солями-карбонатами.

2СН3СООН + 2+ + СО32- → 2(СН3СОО)- + 2+  + Н2O + СО2

2СН3СООН + СО32- → 2(СН3СОО)- + Н2O + СО2

б) уксусная кислота является слабой кислотой, поэтому не может вытеснить сильную кислоту с ее солей.

Другие задания смотри здесь...

Загрузка...