вычислите массу соли которую можно получить при взаимодействии 300 г 25% раствора аминоуксусной кислоты с необходимым количеством гидроксида кальция
Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждое действие.
Задача:
"Вычислите массу соли, которую можно получить при взаимодействии 300 г 25% раствора аминоуксусной кислоты с необходимым количеством гидроксида кальция."
Шаг 1. Понять суть задачи
- Нам дан раствор аминоуксусной кислоты (глутаминовая кислота) массой 300 г, концентрацией 25%.
- Нужно определить массу соли, образовавшейся при реакции с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂).
Шаг 2. Рассчитаем массу активного вещества (анализ раствора)
- Раствор 25% означает, что в 100 г раствора содержится 25 г аминоуксусной кислоты.
- В нашем случае есть 300 г раствора.
Масса аминоуксусной кислоты: \[ m_{АУК} = \frac{25\%}{100\%} \times 300 \text{ г} = 0{,}25 \times 300 = 75 \text{ г} \]
Шаг 3. Рассчитаем количество вещества аминоуксусной кислоты
Молярная масса аминоуксусной кислоты (C₂H₅NO₂):
- C: 12 г/моль
- H: 1 г/моль
- N: 14 г/моль
- O: 16 г/моль
Посчитаем:
\[
M_{АУК} = (2 \times 12) + (5 \times 1) + 14 + (2 \times 16) = 24 + 5 + 14 + 32 = 75 \text{ г/моль}
\]
Количество вещества: \[ n_{АУК} = \frac{m_{АУК}}{M_{АУК}} = \frac{75}{75} = 1 \text{ моль} \]
Шаг 4. Реакция с гидроксидом кальция
Аминоуксусная кислота — амфотерное соединение, но при взаимодействии с щёлочью она ведет себя как кислота, образуя соль.
Реакция:
\[ \text{АУК} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{Ca(АУК)}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \]
Т.е., молекула аминоуксусной кислоты реагирует с гидроксидом кальция в соотношении 1:1 (для одной молекулы АУК требуется 1 молекула Ca(OH)₂), образуя соль — кальциеву соль аминоуксусной кислоты.
Обратите внимание, что:
- 1 молекула АУК образует 1 молекулу соли.
- В реакции участвует 1 моль АУК, значит, потребуется 1 моль Ca(OH)₂.
Шаг 5. Определим молярную массу соли
Молярная масса кальциевой соли аминоуксусной кислоты: кальций + 2 аминоуксусных групп.
Формула соли:
\[
\text{Ca(АУК)}_2
\]
(так как 1 моль кислоты реагирует с 1 моль Ca(OH)₂, и для полного нейтрализации требуется 2 моля аминоуксусной кислоты на 1 моль кальция).
Если каждый моль АУК образует часть соли, тогда:
- Масса соли — кальциева соль, которая содержит 2 моля АУК и 1 моль Ca.
Молярная масса кальциевой соли:
\[ M_{Ca(АУК)_2} = M_{Ca} + 2 M_{АУК} \]
Где:
- \(M_{Ca} = 40 \text{ г/моль}\)
Подставим:
\[
M_{Ca(АУК)_2} = 40 + 2 \times 75 = 40 + 150 = 190 \text{ г/моль}
\]
Шаг 6. Рассчитаем массу полученной соли
- Мы имеем 1 моль аминоуксусной кислоты.
- Она образует 1 моль соли (по стехиометрии реакции, один к одному).
Масса соли: \[ m_{соли} = n \times M_{Ca(АУК)_2} = 1 \times 190 = 190 \text{ г} \]
Ответ:
Масса соли, которую можно получить, составляет 190 г.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснить отдельно какой-то шаг подробнее — скажите!
