При определении общей жесткости на титрование 100 мл воды израсходовали 15,4 мл раствора эдта (т(эдта)=0,00542). для определения постоянной жесткости 200 мл той же воды прокипятили, выпавший осадок отфильтровали, фильтрат довели до 250 мл. на титрование 100 мл фильтрата израсходовали 1,5 мл того же эдта. вычислить карбоновую, общую, постоянную жесткость воды (ммоль/л), принимая молярную массу эквивалента м+2 (1/2 м+2)
1) C2H5OH + CH3COOH = CH3COOC2H5 + H2O
2) C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O
3) CH3COOH + O2 = 2CO2 + 2H2O
ν - кол-во вещества в молях
M - молярная масса вещества
m - масса
Итак, пусть ν (C2H5OH), в начальной смеси, будет равняться "x".
А ν (CH3COOH) равняться "y".
M (C2H5OH) = 46г/моль M (CH3COOH) = 60г/моль
m = ν · M
m (C2H5OH) = x · 46 = 46x m (CH3COOH) = y · 60 = 60y
m (смеси) = m (C2H5OH) + m (CH3COOH) и по условию m (смеси) = 26,8г
Значит m (C2H5OH) + m (CH3COOH) = 26,8г
и мы можем составить уравнение 46x + 60y = 26,8
ν (H2O) во второй реакции = 3ν (C2H5OH) это можно видеть из уравнения реакции.
А в третьей реакции ν (H2O) = 2ν (CH3COOH)
Таким образом можно выразить ν (H2O) через "x" и "y".
ν (H2O) = 3x во второй, а в третьей ν (H2O) = 2y
M (H2O) = 18г/моль
Значит m (H2O) = ν · M = 3x · 18 = 54x и m (H2O) = 2y · 18 = 36y
Всего воды образовалось 23,4г. Можно составить уравнение
54x + 36y = 23,4
Теперь когда у нас есть два уравнения мы можем составить систему
54x + 36y = 23,4
54x = 23,4 - 36y
x = 23,4 / 54 - 36y / 54
x = 0,43 - 0,67y
Подставляем это значение в другое уравнение
46x + 60y = 26,8
46 · (0,43 - 0,67y) + 60y = 26,8
19,8 - 30,8y + 60y = 26,8
60y - 30,8y = 26,8 - 19,8
29,2y = 7
y = 7 / 29,2
y = 0,24
x = 0,43 - 0,67y
x = 0,43 - 0,67 · 0,24
x = 0,43 -0,16
x = 0,27
m (C2H5OH) = 0,27моль · 46г/моль = 12,4г
m (CH3COOH) = 0,24моль · 60г/моль = 14,4г
ω - массовая доля вещества в смеси
ω = m (вещества)/m (смеси)
ω (C2H5OH) = 12,4г / 26,8г = 0,46 = 46%
ω (CH3COOH) = 14,4г / 26,8г = 0,54 = 54%
1) C2H5OH + CH3COOH = CH3COOC2H5 + H2O
ν (CH3COOC2H5) = m/M = 14,08г / 88г/моль = 0.16моль
Реакция проходит пока есть все реагенты, поэтому реакция проходит по тому веществу которого меньше т.е. по (CH3COOH)
это значит, что в реакцию вступает 0,24 моля (CH3COOH) и 0,24 моля (C2H5OH), (и т.к. ν (C2H5OH) = 0,27моль часть(0,03моля) остаётся).
Из уравнения реакции следует, что ν (CH3COOC2H5) должно быть равно ν (CH3COOH), т.е. 0,24моля, но выход реакции был не полный и у нас получилось только 0,16моль
η - выход реакции
η = ν (практическое) / ν (теоретическое)
η = 0,16моль / 0,24моль = 0,67 = 67%
ответ: ω (C2H5OH) = 12,4г / 26,8г = 0,46 = 46%
ω (CH3COOH) = 14,4г / 26,8г = 0,54 = 54%
η = 0,16моль / 0,24моль = 0,67 = 67%