При каталитическом окислении ацетальдегида кислородом получили уксусную кислоту, выход которой составил 75%. Эта кислота прореагировала с избытком карбоната натрия. Выделился газ, образовавший с гидроксидом натрия кислую соль массой 5,04 г. Определите объем кислорода (при нормальных условиях), вступившего в реакцию с альдегидом.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи, давайте представим реакции, происходящие в данном процессе:

Каталитическое окисление ацетальдегида кислородом:
C2H4O + O2 -> CH3COOH

Реакция уксусной кислоты с карбонатом натрия:
2CH3COOH + Na2CO3 -> 2CH3COONa + CO2 + H2O

Теперь составим уравнение баланса для реакции с карбонатом натрия:
2CH3COOH + Na2CO3 -> 2CH3COONa + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы уксусной кислоты выделяется 1 молекула CO2. Таким образом, 5,04 г CO2 соответствует массе 2 молекул уксусной кислоты.

Молярная масса CO2 = 44 г/моль
Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) = 60 г/моль

5,04 г CO2 = 5,04 г / 44 г/моль = 0,11455 моль CO2
Масса 2 молекул уксусной кислоты = 2 * 60 г/моль = 120 г/моль

Отсюда следует, что масса 1 молекулы уксусной кислоты = 120 г/моль / 2 = 60 г/моль

Таким образом, молярная масса уксусной кислоты равна 60 г/моль.

Теперь найдем, сколько молекул уксусной кислоты было взаимодействовано с карбонатом натрия:
0,11455 моль CO2 = 0,11455 моль уксусной кислоты

Теперь рассмотрим первую реакцию. Как показано в уравнении, одна молекула уксусной кислоты образуется из одной молекулы ацетальдегида. Следовательно, количество молекул уксусной кислоты, полученное в результате реакции с ацетальдегидом, равно количеству молекул уксусной кислоты, взаимодействовавших с карбонатом натрия.

Таким образом, количество молекул ацетальдегида, участвовавших в реакции, равно количеству молекул уксусной кислоты, что равно 0,11455 моль.

Теперь мы можем определить объем кислорода (при нормальных условиях), вступившего в реакцию с альдегидом:
V = Vm n = 22,4 0,11455 = 2,56 л

Таким образом, объем кислорода, вступившего в реакцию с ацетальдегидом, составляет 2,56 л.