Вопрос школьника
Окислением пропанола-1 массой 7,2 г получена пропионовая кислота, на нейтрализацию которой затрачен раствор гидроксида натрия объемом 16,4 мл (массовая доля NaOH 20%, плотность 1,22 г/мл). Определите массовую долю выхода кислоты.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции окисления пропанола-1:
C3H7OH + 2[O] → CH3CH2COOH + H2O
Молярная масса пропанола-1 (C3H7OH) равна 60,1 г/моль, а молярная масса пропионовой кислоты (CH3CH2COOH) равна 74,1 г/моль. Следовательно, теоретический выход пропионовой кислоты при окислении 7,2 г пропанола-1 равен:
7,2 г / 60,1 г/моль = 0,12 моль
Для нейтрализации 0,12 моль пропионовой кислоты необходимо использовать 0,12 моль гидроксида натрия (NaOH). Масса гидроксида натрия, необходимая для нейтрализации 0,12 моль кислоты, равна:
0,12 моль x 40 г/моль = 4,8 г
Объем раствора гидроксида натрия, необходимый для нейтрализации 0,12 моль кислоты, можно рассчитать, используя уравнение нейтрализации:
CH3CH2COOH + NaOH → CH3CH2COONa + H2O
1 моль кислоты соответствует 1 моль гидроксида натрия. Следовательно, 0,12 моль кислоты соответствует 0,12 моль гидроксида натрия. Масса гидроксида натрия, содержащегося в 16,4 мл раствора, равна:
16,4 мл x 1,22 г/мл x 0,20 = 4,02 г
Таким образом, массовая доля выхода кислоты равна:
(4,8 г / 7,2 г) x 100% = 66,7%
