Какой объем раствора гидроксида натрия с массовой долей 5,5 % (плотность 1,06 г/мл) потребуется для нейтрализации кислоты, которая образуется при окислении 4,4 г этаналя?

Химия 11 класс Растворы и их свойства объем раствора гидроксид натрия массовая доля Плотность нейтрализация кислота Окисление этаналь Новый

Для решения данной задачи нам необходимо выполнить несколько шагов:

1. Определение количества вещества этаналя.

   Этаналь (или ацетальдегид) имеет молекулярную формулу C2H4O. Для нахождения количества вещества (в моль) используем формулу:

   n = m / M,

   где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

   Молярная масса этаналя составляет:

   • углерод (C) - 12 г/моль,
   • водород (H) - 1 г/моль,
   • кислород (O) - 16 г/моль.

   Таким образом, M(C2H4O) = 2*12 + 4*1 + 16 = 28 г/моль.

   Теперь подставим известные значения:

   n = 4,4 г / 28 г/моль = 0,157 моль.

2. Определение количества кислоты, образующейся при окислении этаналя.

   При окислении этаналя образуется уксусная кислота (C2H4O2). Реакция окисления можно представить следующим образом:

   C2H4O + O2 -> C2H4O2.

   Для каждой молекулы этаналя образуется одна молекула уксусной кислоты, следовательно, количество уксусной кислоты также равно 0,157 моль.

3. Определение количества гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации уксусной кислоты.

   Реакция нейтрализации уксусной кислоты с гидроксидом натрия выглядит следующим образом:

   C2H4O2 + NaOH -> C2H3O2Na + H2O.

   Для нейтрализации 1 моль уксусной кислоты требуется 1 моль NaOH. Следовательно, для 0,157 моль уксусной кислоты потребуется 0,157 моль NaOH.

4. Определение массы NaOH, необходимой для нейтрализации.

   Молярная масса NaOH составляет:

   • натрий (Na) - 23 г/моль,
   • кислород (O) - 16 г/моль,
   • водород (H) - 1 г/моль.

   M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

   Теперь находим массу NaOH:

   m(NaOH) = n * M = 0,157 моль * 40 г/моль = 6,28 г.

5. Определение объема раствора NaOH с массовой долей 5,5 %.

   Сначала найдем массу раствора, содержащего 6,28 г NaOH:

   Массовая доля NaOH в растворе (w) = 5,5 % = 0,055.

   Используем формулу:

   w = m(NaOH) / m(раствора),

   где m(раствора) - масса раствора.

   Следовательно:

   m(раствора) = m(NaOH) / w = 6,28 г / 0,055 = 114,18 г.

6. Определение объема раствора с учетом его плотности.

   Используем формулу для расчета объема:

   V = m / ρ,

   где ρ - плотность раствора (1,06 г/мл).

   Теперь подставим значения:

   V = 114,18 г / 1,06 г/мл = 107,77 мл.

Итак, для нейтрализации кислоты, образующейся при окислении 4,4 г этаналя, потребуется примерно 107,77 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 5,5 %.