Уксусный альдегид массой 1,32 г обработали 5%-ным раствором бихромата калия в сернокислотной среде

Ответы на вопрос

Отвечает Жеманов Кирилл.

Для того чтобы решить задачу, нужно выполнить несколько шагов:

1. Определим количество вещества уксусного альдегида (ацетальдегида):

Молекулярная масса уксусного альдегида (CH₃CHO) равна:

M_{\text{CH}_3\text{CHO}} = 12 + 1 + 12 + 16 = 44 \, \text{г/моль}

Масса уксусного альдегида, как указано в задаче, равна 1,32 г. Для нахождения количества вещества ацетальдегида используем формулу:

n = \frac{m}{M}

где:

$n$ — количество вещества (в молях),
$m$ — масса вещества (в граммах),
$M$ — молекулярная масса вещества (в г/моль).

Подставляем значения:

n_{\text{CH}_3\text{CHO}} = \frac{1,32}{44} = 0,03 \, \text{моль}

2. Напишем уравнение реакции окисления уксусного альдегида бихроматом калия:

Окисление уксусного альдегида (CH₃CHO) до уксусной кислоты (CH₃COOH) происходит с использованием бихромата калия (K₂Cr₂O₇) в кислой среде. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

3\text{CH}_3\text{CHO} + K_2Cr_2O_7 + 8H_2SO_4 \rightarrow 3\text{CH}_3\text{COOH} + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O

Из уравнения видно, что для окисления 3 моль уксусного альдегида требуется 1 моль бихромата калия.

3. Рассчитаем количество вещества бихромата калия, которое нужно для реакции:

По уравнению реакции, 1 моль K₂Cr₂O₇ реагирует с 3 моль CH₃CHO. Из этого следует, что для 0,03 моль уксусного альдегида потребуется:

n_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} = \frac{0,03}{3} = 0,01 \, \text{моль}

4. Рассчитаем массу бихромата калия, необходимую для реакции:

Молекулярная масса K₂Cr₂O₇:

M_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} = 2 \times 39 + 2 \times 52 + 7 \times 16 = 194 \, \text{г/моль}

Масса необходимого для реакции бихромата калия:

m_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} = n_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} \times M_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} = 0,01 \times 194 = 1,94 \, \text{г}

5. Масса раствора после реакции:

Изначально масса раствора (5%-ный раствор бихромата калия в серной кислоте) равна 117,6 г. Это масса раствора, включающая как бихромат калия, так и воду и серную кислоту.

Масса бихромата калия в растворе до реакции:

m_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \text{ (до)}} = 117,6 \times 0,05 = 5,88 \, \text{г}

После реакции масса бихромата калия уменьшается, поскольку 1,94 г из него расходуется на реакцию с уксусным альдегидом. Тогда оставшаяся масса бихромата калия:

m_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \text{ (после)}} = 5,88 - 1,94 = 3,94 \, \text{г}

Масса раствора после реакции:

m_{\text{раствора (после)}} = 117,6 \, \text{г} - 1,94 \, \text{г} + 3,94 \, \text{г} = 119,6 \, \text{г}

6. Рассчитаем массовую долю бихромата калия в растворе после реакции:

Массовая доля вещества рассчитывается по формуле:

w = \frac{m_{\text{вещество}}}{m_{\text{раствор}}} \times 100\%

Массовая доля бихромата калия в растворе после реакции:

w_{\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7} = \frac{3,94}{119,6} \times 100\% \approx 3,29\%

Последние заданные вопросы в категории Химия