Решите задачи самостоятельно: 1. Какая масса этилацетата натрия может быть получена при взаимодействии 8 г уксусной кислоты с 6,3 г натрия?
Чтобы решить эту задачу, начнем с уравнения реакции между уксусной кислотой (CH₃COOH) и натрием (Na), в результате которой образуется этиловый натрий (CH₃COONa) и водород (H₂).
Записываем уравнение реакции:
\[ 2 \, \text{CH}_3\text{COOH} + 2 \, \text{Na} \rightarrow 2 \, \text{CH}_3\text{COONa} + \text{H}_2 \]
Это означает, что 2 молекулы уксусной кислоты реагируют с 2 атомами натрия, чтобы образовать 2 молекулы этилового натрия и 1 молекулу водорода.
Находим молекулярные массы:
Молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH):
- C: 12 г/моль × 2 = 24 г/моль
- H: 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
- O: 16 г/моль × 2 = 32 г/моль
- Итого: 24 + 4 + 32 = 60 г/моль
Молярная масса натрия (Na):
- 23 г/моль
Молярная масса этилового натрия (CH₃COONa):
- C: 12 г/моль × 2 = 24 г/моль
- H: 1 г/моль × 5 = 5 г/моль
- O: 16 г/моль × 2 = 32 г/моль
- Na: 23 г/моль
- Итого: 24 + 5 + 32 + 23 = 84 г/моль
Вычисляем число молей реагентов:
Для уксусной кислоты (8 г): \[ n(\text{CH}_3\text{COOH}) = \frac{m}{M} = \frac{8\, \text{г}}{60\, \text{г/моль}} \approx 0.133\, \text{моль} \]
Для натрия (6,3 г): \[ n(\text{Na}) = \frac{m}{M} = \frac{6.3\, \text{г}}{23\, \text{г/моль}} \approx 0.274\, \text{моль} \]
Определяем, какой реагент определяет выход продукта: Согласно уравнению реакции, 1 моль уксусной кислоты реагирует с 1 моль натрия. Мы имеем 0.133 моль уксусной кислоты, что соответствует необходимости 0.133 моль натрия (по уравнению). В нашем распоряжении 0.274 моль натрия, что больше, чем требуется. Следовательно, уксусная кислота будет является лимитирующим реагентом.
Рассчитываем выход этилового натрия: По уравнению реакции, 2 моль уксусной кислоты дают 2 моль этилового натрия, т.е. 1 моль уксусной кислоты дает 1 моль этилового натрия. Следовательно, из 0.133 моль уксусной кислоты можно получить 0.133 моль этилового натрия.
Теперь можем рассчитать массу этилового натрия: \[ m(\text{CH}_3\text{COONa}) = n \times M = 0.133\, \text{моль} \times 84\, \text{г/моль} \approx 11.16\, \text{г} \]
Таким образом, масса этилата натрия, которая может быть получена при взаимодействии 8 г уксусной кислоты с 6,3 г натрия, составляет примерно 11.16 г.
