36. Вычисления по уравнениям реакций, протекающих в растворах кратко

Решение расчетных задач, в которых фигурируют не индивидуальные вещества, а их растворы, принципиально не отличается от решения обычных задач, требующих расчета по уравнению химической реакции. В этом случае необходимо предварительно вычислить содержание реагирующих веществ в растворе (это может быть масса либо количество), затем следует выполнить расчет по уравнению протекающей химической реакции. Рассмотрим примеры таких задач и их решение.

Пример 1. Имеется 50 г водного раствора муравьиной кислоты с массовой долей НСООН, равной 10 %. Рассчитайте массу 5%-го раствора NaOH, который потребуется для нейтрализации кислоты.

Решение

Уравнение протекающей реакции:

Рассчитаем массу кислоты:

m(к-ты) = ω · m(р-ра) = 0,1 · 50 = 5 г.

Рассчитаем количество кислоты:

Из уравнения реакции следует, что для нейтрализации кислоты потребуется 0,109 моль щелочи.

Рассчитаем массу щелочи:

m(NaOH) = n · M = 0,109 моль · 40 г/моль = 4,36 г.

Рассчитаем массу 5%-го раствора NaOH:

Ответ: потребуется 87,2 г 5%-го раствора щелочи.

Пример 2. Какой объем 6%-го раствора уксусной кислоты плотностью 1,007 г/см3 потребуется для того, чтобы «погасить» 3 г питьевой соды? Какой объем углекислого газа (н. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . у.) при этом выделится?

Решение

Уравнение реакции взаимодействия питьевой соды с уксусной кислотой:

Рассчитаем количество соды:

Рассчитаем объем 6%-го раствора уксусной кислоты плотностью 1,007 г/см3, который потребуется для взаимодействия с гидрокарбонатом натрия количеством 0,0357 моль:

Рассчитаем объем 0,0357 моль углекислого газа (н.у.), который выделится в результате данной реакции:

V(CO2) = Vm · n = 22,4 дм3/моль · 0,0357 моль = 0,800 дм3.

Ответ: потребуется 35,5 см3 кислоты, выделится 0,800 дм3 углекислого газа.

Пример 3. Для полной нейтрализации уксусной кислоты, растворенной в 30 см3 воды, потребовалось 23,4 см3 раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,5 моль/дм3. Рассчитайте массовую долю уксусной кислоты в исходном растворе.

Решение

Уравнение протекающей реакции:

Рассчитаем количество гидроксида натрия, израсходованного на нейтрализацию уксусной кислоты:

в 1000 см3 — 0,5 моль NaOH;

в 23,4 см3 — x моль NaOH;

x = 0,0117.

Из уравнения реакции следует, что в растворе уксусной кислоты содержалось 0,0117 моль вещества. Масса уксусной кислоты:

m(к-ты) = n · M = 0,0117 моль · 60 г/моль = 0,702 г.

Рассчитаем массовую долю уксусной кислоты в исходном растворе. Напомним, что общая масса раствора является суммой масс растворителя и растворенного вещества. Плотность воды равна 1,0 г/см3.