Какова массовая доля ацетата магния в растворе после реакции, если к 20% раствору уксусной кислоты массой 75 г добавили оксид магния массой 30 г?

Химия 11 класс Реакции кислот с основаниями массовая доля ацетат магния уксусная кислота оксид магния химия 11 класс расчет концентрации растворы химические реакции Новый

Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов, чтобы определить массовую долю ацетата магния в растворе после реакции.

Шаг 1: Определение количества уксусной кислоты в растворе

• У нас есть 20% раствор уксусной кислоты массой 75 г.
• Масса уксусной кислоты (m) рассчитывается по формуле: m = (процентная концентрация / 100) * общая масса раствора.
• Подставляем значения: m = (20 / 100) * 75 г = 15 г уксусной кислоты.

Шаг 2: Определение количества оксида магния

• Мы добавили 30 г оксида магния (MgO).

Шаг 3: Определение реакции между уксусной кислотой и оксидом магния

• Реакция между уксусной кислотой (CH3COOH) и оксидом магния (MgO) выглядит следующим образом:
• MgO + 2 CH3COOH → Mg(CH3COO)2 + H2O
• Из уравнения видно, что 1 моль MgO реагирует с 2 молями CH3COOH, образуя 1 моль ацетата магния (Mg(CH3COO)2).

Шаг 4: Определение количества реагентов в молях

• Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) ≈ 60 г/моль.
• Количество уксусной кислоты в молях: n(CH3COOH) = 15 г / 60 г/моль = 0.25 моль.
• Молярная масса оксида магния (MgO) ≈ 40 г/моль (Mg) + 16 г/моль (O) = 56 г/моль.
• Количество оксида магния в молях: n(MgO) = 30 г / 56 г/моль ≈ 0.536 моль.

Шаг 5: Определение, какой реагент лимитирующий

• Согласно уравнению реакции, 1 моль MgO требует 2 моля CH3COOH.
• Для 0.536 моль MgO требуется: 0.536 моль * 2 = 1.072 моль CH3COOH.
• У нас есть только 0.25 моль CH3COOH, значит, уксусная кислота является лимитирующим реагентом.

Шаг 6: Определение количества образовавшегося ацетата магния

• По уравнению реакции, 2 моль CH3COOH дают 1 моль Mg(CH3COO)2.
• Следовательно, 0.25 моль CH3COOH даст: 0.25 моль / 2 = 0.125 моль Mg(CH3COO)2.

Шаг 7: Определение массы образовавшегося ацетата магния

• Молярная масса ацетата магния (Mg(CH3COO)2) ≈ 24 г/моль (Mg) + 2 * 60 г/моль (2 CH3COO) = 144 г/моль.
• Масса ацетата магния: m(Mg(CH3COO)2) = 0.125 моль * 144 г/моль = 18 г.

Шаг 8: Определение общей массы раствора

• Общая масса раствора после реакции: масса уксусной кислоты + масса оксида магния + масса воды + масса ацетата магния.
• Поскольку уксусная кислота и оксид магния реагируют, мы можем считать, что образуется вода, но её масса не учитывается в конечной массе раствора.
• Общая масса раствора: 75 г (уксусная кислота) + 30 г (оксид магния) - 15 г (реакция) + 18 г (ацетат магния) = 108 г.

Шаг 9: Определение массовой доли ацетата магния

• Массовая доля (w) ацетата магния рассчитывается по формуле: w = (масса ацетата магния / общая масса раствора) * 100%.
• Подставляем значения: w = (18 г / 108 г) * 100% ≈ 16.67%.

Таким образом, массовая доля ацетата магния в растворе после реакции составляет примерно 16.67%.