Массовые доли кислот в смеси по расходу щёлочи
На нейтрализацию 10,6 г смеси растворов муравьиной и уксусной кислот затратили 200 г 4%-го раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массовые доли кислот в исходной смеси...
Дано
`m(смеси) = 10.6 text{ г}`
`m(text{р-ра } NaOH) = 200 text{ г}`
`ω(NaOH) = 4%`
Найти
`ω(HCOOH) = text{ ?}`
`ω(CH_3COOH) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций нейтрализации кислот гидроксидом натрия:
`HCOOH + NaOH = HCOONa + H_2O`
`CH_3COOH + NaOH = CH_3COONa + H_2O`
Найдём массу и количество вещества гидроксида натрия, затраченного на нейтрализацию:
`m(NaOH) = (ω(NaOH) * m(text{р-ра } NaOH)) / 100 = (4 * 200) / 100 = 8 text{ г}`
`n(NaOH) = (m(NaOH)) / (M(NaOH)) = 8 / 40 = 0.2 text{ моль}`
Пусть:
`m(HCOOH) = x`
`m(CH_3COOH) = y`
Тогда:
`x + y = 10.6`
По уравнениям реакций, количество вещества NaOH, пошедшее на нейтрализацию каждой кислоты, равно количеству соответствующей кислоты. Тогда:
`(x) / (46) + (y) / (60) = 0.2`
Составим и решим систему уравнений:
`{(x + y = 10.6), ((x) / (46) + (y) / (60) = 0.2):}`
`{(y = 10.6 - x), (30*x + 23*y = 276):}`
`7*x = 32.2`
`m(HCOOH) = x = 4.6 text{ г}`
`m(CH_3COOH) = y = 10.6 - 4.6 = 6 text{ г}`
Вычислим массовые доли кислот в смеси:
`ω(HCOOH) = (100 * m(HCOOH)) / (m(смеси)) = (100 * 4.6) / 10.6 = 43.4%`
`ω(CH_3COOH) = (100 * m(CH_3COOH)) / (m(смеси)) = (100 * 6) / 10.6 = 56.6%`
Ответ
`ω(HCOOH) = 43.4%`
`ω(CH_3COOH) = 56.6%`