2,68 г смеси уксусного альдегида и глюкозы растворили в воде и полученный раствор добавили к аммиачному раствору оксида серебра, приготовленному из 35,87 мл 34-процентного раствора нитрата серебра (плотность 1,4 г/мл). Выпавший осадок отфильтровали, а к нейтрализованному азотной кислотой фильтрату прилили избыток раствора хлорида калия. При этом выпало 5,74 г осадка. Определите процентный состав исходной смеси.

Давай разберём эту задачу шаг за шагом, как это сделал бы опытный химик, чтобы определить процентное содержание уксусного альдегида (ацетальдегида) и глюкозы в смеси.

Шаг 1. Определяем количество серебра в растворе

Дано:

• Объём раствора нитрата серебра: $V = 35,87 \text{ мл}$

• Концентрация раствора: 34 %

• Плотность раствора: 1,4 г/мл

Сначала находим массу раствора:

Масса нитрата серебра в растворе:

Молярная масса AgNO₃: $M = 107,87 + 14,01 + 3\cdot16 = 169,87 \text{ г/моль}$

Моль нитрата серебра:

При этом оксид серебра (Ag₂O) образуется при реакции:

Следовательно, моль осадка Ag₂O:

Молярная масса Ag₂O: $M = 2\cdot107,87 + 16 = 231,74 \text{ г/моль}$

Максимальная масса Ag₂O:

То есть, если бы весь AgNO₃ прореагировал с альдегидами, могло бы выпасть 11,64 г осадка.

Шаг 2. Реакция с альдегидами и количество осадка

1. Уксусный альдегид реагирует по реакции Толленса:

Каждый моль ацетальдегида даёт 2 моль серебра (как атомное Ag, а не Ag₂O).

2. Глюкоза — также альдегидный сахар, также даёт реакцию с Толленсом:

Но тут важно: после фильтрации Ag₂O в щелочной среде, осадок Ag₂O был удалён, а фильтрат обработан KCl → выпадает AgCl:

• Масса AgCl осадка: 5,74 г

• Молярная масса AgCl: $M = 107,87 + 35,45 = 143,32 \text{ г/моль}$

• Моль AgCl:

Фильтрат содержит нерастворённое серебро, то есть серебро, которое не пошло на осаждение Ag₂O.

Шаг 3. Рассчитаем, сколько Ag₂O выпало

Всего Ag₂O могло быть: 11,64 г
Но часть Ag пошла в фильтрат → AgCl 5,74 г

• Масса Ag в AgCl:

• Значит, масса Ag в Ag₂O (осадок после реакции с альдегидами):

Масса всего Ag: масса AgNO₃: $n_{\text{AgNO}_3} \cdot 107,87 \approx 0,1005 \cdot 107,87 = 10,84 \text{ г}$