Какова массовая доля кислоты с меньшей относительной молекулярной массой в смеси двух предельных одноосновных кислот массой 23,82 г, если обработали 128 г 12,5%-ного раствора гидроксида натрия, а затем пропустили углекислый газ объемом 1,12 л (н.у.), в результате чего образовалась кислая соль?

История 11 класс Химия история 11 класс массовая доля кислоты смеси кислот гидроксид натрия углекислый газ кислая соль химические реакции расчет концентрации предельные одноосновные кислоты школьная программа

Для решения данной задачи нам нужно выполнить несколько шагов, чтобы определить массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой в смеси. Давайте разберем это поэтапно.

Шаг 1: Найдем количество вещества NaOH в растворе.

• Сначала определим массу NaOH в 12,5%-ном растворе.
• Масса раствора = 128 г.
• Масса NaOH = 0,125 * 128 г = 16 г.
• Теперь найдем количество вещества NaOH: количество вещества = масса / молярная масса.
• Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль. Следовательно, количество вещества NaOH = 16 г / 40 г/моль = 0,4 моль.

Шаг 2: Найдем количество вещества углекислого газа (CO2).

• Используем формулу для нахождения количества вещества: n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль (при нормальных условиях).
• Объем CO2 = 1,12 л. Следовательно, количество вещества CO2 = 1,12 л / 22,4 л/моль ≈ 0,05 моль.

Шаг 3: Определим реакции, которые происходят в системе.

• Сначала NaOH реагирует с кислотами, образуя соли и воду:
• HA + NaOH → A-Na + H2O (где HA - кислота).
• Далее углекислый газ реагирует с образовавшейся солью:
• A-Na + CO2 + H2O → H2CO3 + NaA (где NaA - кислая соль).

Шаг 4: Расчет количества кислот.

• Количество NaOH (0,4 моль) будет определять количество кислот, так как каждая кислота реагирует с NaOH в соотношении 1:1.
• Обозначим количество кислот в смеси как n1 и n2.
• С учетом реакции с CO2, общее количество кислот будет равно количеству NaOH, то есть n1 + n2 = 0,4 моль.

Шаг 5: Определим массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой.

• Обозначим относительные молекулярные массы кислот как M1 и M2, где M1 < M2.
• Общая масса кислот = 23,82 г, следовательно, m1 + m2 = 23,82 г.
• С учетом количества веществ получаем: n1 * M1 + n2 * M2 = 23,82 г.

Шаг 6: Решим систему уравнений.

• У нас есть две переменные: n1 и n2, и два уравнения:
• 1) n1 + n2 = 0,4
• 2) n1 * M1 + n2 * M2 = 23,82

Шаг 7: Найдем массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой.

• Решив эту систему, мы можем определить n1 и n2, а затем найти массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой:
• Массовая доля = (m1 / 23,82 г) * 100%.

Таким образом, зная все шаги, мы можем найти искомую массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой. Если вы хотите, можем продолжить и подставить конкретные значения для M1 и M2, чтобы завершить расчет.

Для решения данной задачи нам необходимо выполнить несколько шагов, чтобы определить массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой в смеси. Начнем по порядку.

Шаг 1: Найдем количество вещества гидроксида натрия (NaOH).

• Сначала определим массу NaOH в растворе. Для этого используем формулу:
• Масса NaOH = Масса раствора × Концентрация раствора
• Масса NaOH = 128 г × 12,5% = 128 г × 0,125 = 16 г
• Теперь найдем количество вещества NaOH:
• Количество вещества (n) = Масса / Молярная масса
• Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль, следовательно:
• n(NaOH) = 16 г / 40 г/моль = 0,4 моль

Шаг 2: Найдем количество углекислого газа (CO2).

• Используем объем углекислого газа для нахождения его количества вещества:
• При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л, поэтому:
• n(CO2) = Объем / 22,4 л/моль = 1,12 л / 22,4 л/моль ≈ 0,05 моль

Шаг 3: Определим реакции, которые происходят при взаимодействии кислоты с NaOH и CO2.

• Предположим, что у нас есть две кислоты: HA и HB, где HA - кислота с меньшей молекулярной массой.
• Каждая из кислот реагирует с NaOH по уравнению:
• HA + NaOH → NaA + H2O
• HB + NaOH → NaB + H2O
• При добавлении CO2 происходит реакция с образованием кислой соли:
• NaA + CO2 + H2O → NaHCO3 (кислая соль)
• NaB + CO2 + H2O → Na2CO3 (основная соль)

Шаг 4: Установим соотношение реакций.

• Из реакции с NaOH видно, что на 1 моль NaOH реагирует 1 моль кислоты.
• Пусть x - количество вещества кислоты HA, а y - количество вещества кислоты HB.
• Тогда у нас есть уравнения:
• x + y = 0,4 (все NaOH прореагировало)
• x + y = 0,05 (все CO2 прореагировало)
• Из этих уравнений можно выразить x и y.

Шаг 5: Определим массовую долю кислоты с меньшей молекулярной массой.

• Суммарная масса кислоты = 23,82 г.
• Пусть M1 - молярная масса кислоты HA, M2 - молярная масса кислоты HB.
• Тогда можно записать: x * M1 + y * M2 = 23,82 г.
• Теперь, зная x и y, мы можем найти массовую долю кислоты HA.

Шаг 6: Подсчитаем массовую долю.

• Массовая доля HA = (масса HA) / (общая масса смеси) = (x * M1) / 23,82 г.
• После подстановки значений x и M1, мы получим искомую массовую долю.

Таким образом, следуя этим шагам, вы сможете найти массовую долю кислоты с меньшей относительной молекулярной массой в данной смеси.