Как Янис может составить план работы и выполнить расчеты для изготовления мыла из 75 граммов гидроксида натрия и 30 граммов стеариновой кислоты, чтобы проверить, действительно ли он сможет получить 265 граммов мыла C¹⁸H³⁵NaO²?

Химия 11 класс Производство мыла и реакции омыления изготовление мыла гидроксид натрия стеариновая кислота расчет мыла химия 11 класс план работы получение мыла химические реакции Новый

Для того чтобы Янис смог составить план работы и выполнить расчеты по изготовлению мыла, ему нужно следовать нескольким шагам. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение реакции

При изготовлении мыла происходит реакция омыления, в которой жирные кислоты реагируют с щелочью. В данном случае у нас есть стеариновая кислота (C18H36O2) и гидроксид натрия (NaOH).

Шаг 2: Написание уравнения реакции

Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

C18H36O2 + NaOH → C18H35NaO2 + H2O

Здесь C18H35NaO2 - это мыло, а H2O - вода.

Шаг 3: Определение количества реагентов

• Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль.
• Молярная масса стеариновой кислоты (C18H36O2) составляет примерно 284 г/моль.

Шаг 4: Расчет количества мыла

Теперь давайте рассчитаем, сколько мыла получится из имеющихся реагентов. Для этого нам нужно определить, какой из реагентов является лимитирующим.

• Количество NaOH: 75 г / 40 г/моль = 1,875 моль NaOH
• Количество стеариновой кислоты: 30 г / 284 г/моль = 0,105 моль C18H36O2

Согласно уравнению реакции, 1 моль стеариновой кислоты реагирует с 1 моль NaOH, значит, у нас недостаточно стеариновой кислоты, чтобы полностью прореагировать с NaOH. Таким образом, лимитирующим реагентом является стеариновая кислота.

Шаг 5: Расчет массы полученного мыла

Поскольку 1 моль стеариновой кислоты дает 1 моль мыла, то количество мыла, которое мы можем получить, равно количеству моль стеариновой кислоты:

• 0,105 моль C18H36O2 → 0,105 моль C18H35NaO2

Теперь найдем массу полученного мыла:

• Молярная масса C18H35NaO2 составляет примерно 304 г/моль.
• Масса мыла = 0,105 моль * 304 г/моль = 31,92 г.

Шаг 6: Сравнение с ожидаемым результатом

Янис ожидает получить 265 граммов мыла, но расчет показывает, что он может получить только 31,92 грамма. Это означает, что для достижения желаемого результата ему нужно увеличить количество реагентов, особенно стеариновой кислоты.

Шаг 7: Подготовка и выполнение работы

Теперь, когда Янис знает, сколько мыла он может получить, он может подготовить необходимые материалы и провести эксперимент, следуя безопасным методам работы с химическими веществами.

Таким образом, Янис сможет проверить, действительно ли он сможет получить 265 граммов мыла, если изменит количество используемых реагентов.