Вправа 1. Укажіть групу карбонових кислот.
| А –СООН | Б –ОН | В –СОН | Г –С=О |
Відповідь: А
Вправа 2. Укажіть назву класу речовин, до якого належить етанова кислота.
|
А одноатомні спирти В багатоатомні спирти |
Б насичені вуглеводні Г одноосновні карбонові кислоти |
Відповідь: Г
Вправа 3. Укажіть формулу етанової кислоти.
| А СН3–СОН | Б СН3–ОН | В СН3–СООН | Г СН3–СН3 |
Відповідь: В
Вправа 4. Напишіть рівняння реакцій між етановою кислотою та:
а) кальцієм;
2CH3-COOH + Ca = (CH3-COO)2Ca + H2↑
б) барій гідроксидом;
2CH3-COOH + Ba(OH)2 = (CH3-COO)2Ba + 2H2O
в) натрій карбонатом.
2CH3-COOH + Na2CO3 = 2CH3-COONa + H2O + CO2↑
Вправа 5. Під час взаємодії етанової кислоти з магнієм виділився водень об’ємом 44,8 л (н.у.). Обчисліть масу етанової кислоти, що прореагувала.
Відомо: V(H2)=44,8 л. Знайти: m(CH3-COOH)-?
Розв'язування.
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 44,8 л
2CH3-COOH + Mg → (CH3-COO)2Mg + H2↑
120 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль етанової кислоти CH3-COOH з утворенням 1 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) етанової кислоти й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(CH3-COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,
M(CH3-COOH)=60 г/моль. Маса 1 моль=60 г, а маса 2 моль=120 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу етанової кислоти.
х г / 120 г = 44,8 л / 22,4 л, звідси
х г • 22,4 л = 120 г • 44,8 л
х = 120 г • 44,8 л : 22,4 л
х=m(CH3-COOH)=240 г
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини водню об'ємом 44,8 л за формулою v=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(Н2)=V(Н2) : VM=44,8 л : 22,4 л/моль=2 моль
Записуємо рівняння реакції: 2CH3-COOH+Mg→(CH3-COO)2Mg+H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль етанової кислоти CH3-COOH з утворенням 1 моль водню Н2, кількість речовини етанової кислоти удвічі більша, ніж кількість речовини водню, тому
v(CH3-COOH)=2•v(Н2)=2•2 моль=4 моль
Обчислюємо масу етанової кислоти кількістю речовини 4 моль за формулою m=v•M, де
M=Mr г/моль.
Mr(CH3-COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,
M(CH3-COOH)=60 г/моль.
m(CH3-COOH)=v(CH3-COOH)•M(CH3-COOH)=4 моль • 60 г/моль=240 г
Відповідь: 240 г CH3-COOH.
Вправа 6. Обчисліть маси вихідних речовин, якщо в результаті реакції утворився натрій етаноат масою 73,8 г. Назвіть вихідні речовини.
Відомо: m(CH3-COONa)=73,8 г. Знайти: m(CH3-COOH)-?, m(Na)-?
Розв'язування.
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x г у г 73,8 г
CH3-COOH + Na → CH3-COONa + H2↑
60 г 23 г 82 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль етанової кислоти CH3-COOH i 1 моль натрію Na з утворенням 1 моль натрій етаноату CH3-COONa. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(CH3-COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,
M(CH3-COOH)=60 г/моль. Маса 1 моль=60 г
Mr(Na)=Ar(Na)=23, M(Na)=23 г/моль. Маса 1 моль=23 г
Mr(CH3-COONa)=2•Ar(C)+3•Ar(H)+2•Ar(O)+Ar(Na)=2•12+3•1+2•16+23=82,
M(CH3-COONa)=82 г/моль. Маса 1 моль=82 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу етанової кислоти.
x г / 60 г = 73,8 г / 82 г, звідси
х г • 82 г = 73,8 г • 60 г
х = 73,8 г • 60 г : 82 г
х = m(CH3-COOH)=54 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрію.
у г / 23 г = 73,8 г / 82 г, звідси
у г • 82 г = 73,8 г • 23 г
y = 73,8 г • 23 г : 82 г
y = m(Na)=20,7 г
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини натрій етаноату масою 73,8 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(CH3-COONa)=2•Ar(C)+3•Ar(H)+2•Ar(O)+Ar(Na)=2•12+3•1+2•16+23=82,
M(CH3-COONa)=82 г/моль.
v(CH3-COONa)=m(CH3-COONa) : M(CH3-COONa)=73,8 г : 82 г/моль=0,9 моль.
Записуємо рівняння реакції: CH3-COOH+Na→CH3-COONa+H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль етанової кислоти CH3-COOH i 1 моль натрію Na з утворенням 1 моль натрій етаноату CH3-COONa, кількості речовин однакові. Отже, якщо у результаті реакції утворюється 0,9 моль етаноату, то в реакцію вступає така ж кількість речовини етанової кислоти і натрію, тому
v(CH3-COOH)=v(Na)=v(CH3-COONa)=0,9 моль.
Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(CH3-COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,
M(CH3-COOH)=60 г/моль.
m(CH3-COOH)=v(CH3-COOH)•M(CH3-COOH)=0,9 моль•60 г/моль=54 г.
Mr(Na)=Ar(Na)=23, M(Na)=23 г/моль.
m(Na)=v(Na)•M(Na)=0,9 моль•23 г/моль=20,7 г.
Відповідь: 54 г CH3-COOH і 20,7 г Na; етанова кислота і натрій.
Вправа 7. Натрій карбонат повністю прореагував з розчином етанової кислоти масою 500 г з масовою часткою кислоти 6%. Обчисліть маси натрій етаноату та води й об’єм газу (н.у.), що утворилися.
Відомо: m(розчину)=500 г, ω(CH3-COOH)=6%.
Знайти: m(CH3-COONa)-?, m(H2O)-?, V(CO2)-?
Розв'язування.
Знаходимо масу розчиненої речовини (етанової кислоти):
m(CH3-COOH)=(m(розчину)•w(CH3-COOH)):100%=(500 г•6%):100%=30 г.
I спосіб
Записуємо рівняння реакції:
30 г х г у г z л
2CH3-COOH + Na2CO3 → 2CH3-COONa + H2O + CO2↑
120 г 164 г 18 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо знайдену масу етанової кислоти і шукані дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль етанової кислоти CH3-COOH з утворенням 2 моль натрій етаноату
CH3-COONa, 1 моль води H2O і 1 моль вуглекислого газу CO2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(CH3-COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,
M(CH3-COOH)=60 г/моль. Маса 1 моль=60 г, а маса 2 моль=120 г.
Mr(CH3-COONa)=2•Ar(C)+3•Ar(H)+2•Ar(O)+Ar(Na)=2•12+3•1+2•16+23=82,
M(CH3-COONa)=82 г/моль. Маса 1 моль=82 г, а маса 2 моль=164 г.
Mr(H2O)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль. Маса 1 моль=18 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій етаноату.
30 г / 120 г = х г / 164 г, звідси
х г • 120 г = 164 г • 30 г
х = 164 г • 30 г : 120 г
х = m(CH3-COONa)=41 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу води.
30 г / 120 г = у г / 18 г, звідси
у г • 120 г = 18 г • 30 г
у = 18 г • 30 г : 120 г
у = m(Н2О)=4,5 г
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм вуглекислого газу.
30 г / 120 г = z л / 22,4 л, звідси
z л • 120 г = 22,4 л • 30 г
z = 22,4 л • 30 г : 120 г
z = V(СО2)=5,6 л
ІІ спосіб
Знаходимо масу розчиненої речовини (етанової кислоти):
m(CH3-COOH)=(m(розчину)•w(CH3-COOH)):100%=(500 г•6%):100%=30 г.
Обчислюємо кількість речовини етанової кислоти масою 30 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(CH3-COOH)=2•Ar(C)+4•Ar(H)+2•Ar(O)=2•12+4•1+2•16=60,
M(CH3-COOH)=60 г/моль.
v(CH3-COOH)=m(CH3-COOH) : M(CH3-COOH)=30 г : 60 г/моль=0,5 моль.
Записуємо рівняння реакції: 2CH3-COOH+Na2CO3→2CH3-COONa+H2O+CO2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль етанової кислоти CH3-COOH з утворенням 2 моль натрій етаноату
CH3-COONa, 1 моль води H2O і 1 моль вуглекислого газу CO2, кількість речовини натрій етаноату однакова, а кількість речовини води і вуглекислого газу удвічі менша, ніж кількість речовини етанової кислоти, тому
v(CH3-COONa)=v(CH3-COOH)=0,5 моль
v(H2O)=v(СO2)=v(CH3-COOH):2=0,5 моль:2=0,25 моль
Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(CH3-COONa)=2•Ar(C)+3•Ar(H)+2•Ar(O)+Ar(Na)=2•12+3•1+2•16+23=82,
M(CH3-COONa)=82 г/моль.
m(CH3-COONa)=v(CH3-COONa)•M(CH3-COONa)=0,5 моль•82 г/моль=41 г.
Mr(H2O)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
m(H2O)=v(H2O)•M(H2O)=0,25 моль•18 г/моль=4,5 г.
Обчислюємо об'єм вуглекислого газу кількістю речовини 0,25 моль за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.
V(СO2)=v(СO2)•VM=0,25 моль•22,4 л/моль=5,6 л.
Відповідь: 41 г CH3-COONa, 4,5 г H2O і 5,6 л CO2.