Определи массу уксусной кислоты, образующейся при окислении 310 г этанола, если выход продукта реакции составляет 78% от теоретически возможного. (Точность вычислений до сотых.…

Для решения задачи, давайте разберем шаги, которые нам нужно выполнить.

Шаг 1: Напишем уравнение реакции окисления этанола.

Этанол (C₂H₅OH) окисляется до уксусной кислоты (CH₃COOH) в присутствии кислорода (O₂):

\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{COOH} + \text{H}_2\text{O} \]

Шаг 2: Находим молекулярные массы веществ.

• Молекулярная масса этанола (C₂H₅OH):

  • C: 12 г/моль × 2 = 24 г/моль
  • H: 1 г/моль × 6 = 6 г/моль
  • O: 16 г/моль × 1 = 16 г/моль
  • Итого: 24 + 6 + 16 = 46 г/моль

• Молекулярная 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

Шаг 3: Находим количество моль этанола.

Сначала определим, сколько моль этанола в 310 г:

\[ n_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = \frac{m_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}}}{M_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}}} = \frac{310 \text{ г}}{46 \text{ г/моль}} \approx 6.74 \text{ моль} \]

Шаг 4: Определяем моль уксусной кислоты.

Согласно стехиометрии реакции, на 1 моль этанола получается 1 моль уксусной кислоты. Следовательно, количество моль уксусной кислоты также будет:

\[ n_{\text{CH}_3\text{COOH}} = n_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} \approx 6.74 \text{ моль} \]

Шаг 5: Находим массу уксусной кислоты.

Теперь, зная количество моль уксусной кислоты, определяем теоретическую массу уксусной кислоты:

\[ m_{\text{CH}_3\text{COOH}} = n_{\text{CH}_3\text{COOH}} \times M_{\text{CH}_3\text{COOH}} = 6.74 \text{ моль} \times 60 \text{ г/моль} \approx 404.4 \text{ г} \]

Шаг 6: Учитываем выход реакции.

Выход продукта реакции составляет 78%. Поэтому актуальная масса уксусной кислоты, которую мы получим:

\[ \text{Масса уксусной кислоты} = \text{Теоретическая масса} \times \frac{\text{Выход}}{100} = 404.4 \text{ г} \times \frac{78}{100} \approx 315.43 \text{ г} \]

Шаг 7: Округляем ответ до целых.

Округляя 315.43 г до целых, получаем:

\[ \text{Ответ: } 315 \text{ г} \]

Таким образом, масса уксусной кислоты, образующейся при окислении 310 г этанола при выходе 78%, составляет 315 г.