Вопрос школьника
Определите массу фенолята калия, образующегося при взаимодействии 9,4 г фенола с 20 мл раствора КОН с массовой долей гидроксида калия 40 % (плотность — 1,4 г/мл).
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции между фенолом и гидроксидом калия:
C6H5OH + KOH → C6H5OK + H2O
Из уравнения видно, что при реакции образуется фенолат калия (C6H5OK). Для определения массы фенолята калия необходимо сначала определить количество гидроксида калия, содержащегося в 20 мл раствора.
Масса гидроксида калия в 20 мл раствора:
m(KOH) = V(KOH) * ρ(KOH) * w(KOH)
где V(KOH) — объем раствора гидроксида калия (20 мл), ρ(KOH) — плотность гидроксида калия (1,4 г/мл), w(KOH) — массовая доля гидроксида калия (40 %).
Подставляя значения, получаем:
m(KOH) = 20 мл * 1,4 г/мл * 0,4 = 11,2 г
Таким образом, в 20 мл раствора содержится 11,2 г гидроксида калия. Далее необходимо определить количество фенола, участвующего в реакции.
Молярная масса фенола:
M(C6H5OH) = 12,01 * 6 + 1,01 * 5 + 16,00 + 1,01 = 94,11 г/моль
Количество молей фенола:
n(C6H5OH) = m(C6H5OH) / M(C6H5OH) = 9,4 г / 94,11 г/моль = 0,1 моль
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль фенола приходится 1 моль гидроксида калия. Следовательно, количество молей гидроксида калия, участвующего в реакции, также равно 0,1 моль.
Масса фенолята калия:
m(C6H5OK) = n(C6H5OK) * M(C6H5OK)
где n(C6H5OK) — количество молей фенолята калия, M(C6H5OK) — молярная масса фенолята калия.
Молярная масса фенолята калия:
M(C6H5OK) = M(C6H5OH) + M(KOH) — M(H2O) = 94,11 г/моль + 56,11 г/моль — 18,02 г/моль = 132,2 г/моль
Количество молей фенолята калия:
n(C6H5OK) = n(C6H5OH) = 0,1 моль
Подставляя значения, получаем:
m(C6H5OK) = 0,1 моль * 132,2 г/моль = 13,22 г
Таким образом, масса фенолята калия, образующегося при взаимодействии 9,4 г фенола с 20 мл раствора КОН с массовой долей гидроксида калия 40 % (плотность — 1,4 г/мл), равна 13,22 г.
