Какого состава соль образуется и какова её концентрация в растворе, полученном при растворении в

Ответы на вопрос

Отвечает Рогов Арсен.

Для решения задачи сначала нужно определить, какие продукты образуются при сгорании пропионового альдегида (C₂H₅CHO). Пропионовый альдегид при полном сгорании в кислороде (O₂) образует углекислый газ (CO₂) и воду (H₂O):

$C₂H₅CHO + 5O₂ \rightarrow 3CO₂ + 3H₂O$

Теперь перейдём к количественным расчётам.

1. Рассчитаем количество вещества пропионового альдегида

Молярная масса пропионового альдегида (C₂H₅CHO) равна:

M(C₂H₅CHO) = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 1 \times 16 = 58 \, \text{г/моль}

Количество вещества пропионового альдегида:

n(C₂H₅CHO) = \frac{m}{M} = \frac{9,7 \, \text{г}}{58 \, \text{г/моль}} = 0,167 \, \text{моль}

2. Определим количество продуктов сгорания

Из уравнения реакции видно, что при сгорании 1 моль пропионового альдегида образуется 3 моль углекислого газа (CO₂) и 3 моль воды (H₂O). Значит, при сгорании 0,167 моль C₂H₅CHO образуется:

n(CO₂) = 0,167 \times 3 = 0,501 \, \text{моль}

n(H₂O) = 0,167 \times 3 = 0,501 \, \text{моль}

3. Реакция с раствором KOH

При растворении углекислого газа в щелочи (KOH) происходит реакция нейтрализации с образованием карбоната калия (K₂CO₃):

CO₂ + 2KOH \rightarrow K₂CO₃ + H₂O

Количество углекислого газа $n(CO₂) = 0,501 \, \text{моль}$ реагирует с KOH, образуя карбонат калия $K₂CO₃$ . Из уравнения реакции видно, что для 1 моль CO₂ требуется 2 моль KOH, следовательно, на 0,501 моль CO₂ потребуется:

n(KOH) = 0,501 \times 2 = 1,002 \, \text{моль}

4. Рассчитаем количество KOH в растворе

Теперь нам нужно узнать, сколько моль KOH содержится в исходном растворе. Для этого воспользуемся данными о концентрации и плотности раствора.

Массовая доля KOH в растворе — 28%, значит, в 100 г раствора содержится 28 г KOH. Рассчитаем массу раствора:

m_{\text{раствора}} = V \times \rho = 76,8 \, \text{мл} \times 1,3 \, \text{г/мл} = 99,84 \, \text{г}

Теперь найдём массу KOH:

m(KOH) = 99,84 \, \text{г} \times 0,28 = 27,955 \, \text{г}

Молярная масса KOH:

M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 \, \text{г/моль}

Количество вещества KOH:

n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{27,955 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 0,499 \, \text{моль}

5. Вывод: недостаток KOH

Так как у нас 0,499 моль KOH, а для полной реакции нужно 1,002 моль, KOH не хватает для полной нейтрализации CO₂. Вся щёлочь израсходуется, и часть CO₂ останется не прореагировавшей.

6. Состав соли

В результате реакции образуется карбонат калия (K₂CO₃), но поскольку KOH в недостатке, образуется основная соль — гидрокарбонат калия (KHCO₃). Уравнение реакции для недостатка KOH выглядит так:

CO₂ + KOH \rightarrow KHCO₃

Количество образовавшегося гидрокарбоната калия будет равно количеству KOH, так как реакция идёт в отношении 1:1. Это значит, что образуется 0,499 моль KHCO₃.

7. Концентрация соли в растворе

Объём раствора практически не изменится, так как CO₂ растворяется в растворе и объём CO₂ незначителен. Значит, можно принять объём раствора равным исходному — 76,8 мл (0,0768 л).

Концентрация соли (KHCO₃) в растворе:

C(KHCO₃) = \frac{n(KHCO₃)}{V_{\text{раствора}}} = \frac{0,499 \, \text{моль}}{0,0768 \, \text{л}} = 6,5 \, \text{моль/л}

Ответ

В результате реакции образуется гидрокарбонат калия (KHCO₃) в количестве 0,499 моль. Концентрация соли в растворе составляет 6,5 моль/л.