При омылении жира - тристеарата глицерина с молекулярной формулой С57Н110O6 - раствором гидроксида натрия получили 165,24 г мыла в виде стеарата натрия C17H35COONa. Рассчитайте…
При омылении жира - тристеарата глицерина с молекулярной формулой С57Н110O6 - раствором гидроксида натрия получили 165,24 г мыла в виде стеарата натрия C17H35COONa. Рассчитайте массу израсходованного жира, если выход целевого продукта реакции составил 90% от теоретически возможного. Запишите количество (в моль) С17Н35СООNа, которое могло образоваться при 100% -ном выходе реакции омылении жира, числом с точностью до десятых, Запишите массу (в г) жира, которая подверглась омылению, с учётом 90%-ного выхода целевого продукта реакции, числом с точностью до целых
Давайте подробно разберем задачу и пошагово решим её.
Дано:
- Молекула тристеарата глицерина (жира): C57H110O6
- Масса мыла (стеарат натрия, C17H35COONa): 165,24 г
- Выход продукта: 90% (то есть реальный полученный продукт составляет 90% от теоретически возможного)
Шаг 1. Определим молярную массу тристеарата глицерина
Молярная масса (М) вычисляется как сумма атомных масс:
- C: 12,0
- H: 1,0
- O: 16,0
Молярная масса тристеарата:
\[ M_{\text{тристеарат}} = (57 \times 12) + (110 \times 1) + (6 \times 16) \]
Выполняем расчет:
\[ 57 \times 12 = 684 \\ 110 \times 1 = 110 \\ 6 \times 16 = 96 \]
Итого:
\[ M_{\text{тристеарат}} = 684 + 110 + 96 = 890\ \text{г/моль} \]
Шаг 2. Определим молярную массу мыла (стеарата натрия)
Молекула: C17H35COONa
Рассчитаем массу:
\[ M_{C17H35COONa} = (17 \times 12) + (35 \times 1) + (1 \times 12) + (2 \times 16) + (23) \]
Пояснения:
- C17H35COONa: есть 17 атомов C, 35 H, 1 CO группу (еще 1 C, 1 O), и Na (23).
Проще считать по элементам:
C: \(17 + 1 = 18\)
H: 35
O: 2 (в молекуле: один в группе COO и один внешний)
Na: 23
Молярная масса:
\[ M_{C17H35COONa} = (18 \times 12) + (35 \times 1) + (2 \times 16) + 23 \] \[ = 216 + 35 + 32 + 23 = 306\ \text{г/моль} \]
Шаг 3. Определим теоретическую массу глицерина, необходимую для получения 1 моль мыла
Из реакции омыления жира:
\[ \text{Тристеарат} + 3 \text{NaOH} \rightarrow 3 \text{C17H35COONa} + \text{глицерин} \]
- 1 моль тристеарата дает 3 моль мыла.
Значит, для получения 1 моль мыла:
\[ \text{Моль тристеарата} = \frac{1}{3} \text{ моль} \]
Масса тристеарата (на 1 моль мыла):
\[ \text{Масса} = \frac{1}{3} \times 890\ \text{г} = 296.7\ \text{г} \]
Шаг 4. Рассчитаем количество мыла (в моль), полученного при 165,24 г
Количество мыла:
\[ n_{\text{мыла}} = \frac{165,24\ \text{г}}{306\ \text{г/моль}} \approx 0,54\ \text{моль} \]
Шаг 5. Найдем теоретический выход (по молям) мыла при полном омылении
Моль тристеарата для производства этого количества мыла:
\[ n_{\text{тристеарата}} = \frac{1}{3} \times n_{\text{мыла}} \approx \frac{1}{3} \times 0,54 = 0,18\ \text{моль} \]
Это — теоретическая норма. Однако реальный выход составляет 90%, следовательно:
\[ n_{\text{жира, фактическое}} = \frac{n_{\text{тристеарата}}}{0,9} \approx \frac{0,18}{0,9} = 0,20\ \text{моль} \]
Шаг 6. Рассчитаем массу жира, подвергшегося омылению
Масса жира:
\[ m_{\text{жира}} = n_{\text{жира}} \times M_{\text{жира}} = 0,20\ \text{моль} \times 890\ \text{г/моль} \approx 178 \ \text{г} \]
По условию, нужно округлить до целых:
Ответ: \(\boxed{178 \text{ г}}\)
Итоговые ответы:
- Количество C17H35COONa, которое могло образоваться при 100% выходе:
\[ n_{\text{макс}} \approx 0,54\ \text{моль} \]
- Масса жира, подвергшегося омылению (учитывая 90% выход):
\[ \boxed{178\ \text{г}} \]
Если нужно, я могу помочь с дополнительными уточнениями.
