Учебник «Химия» для 10 класса, написанный Габриеляном и Остроумовым, является надежным и современным пособием, которое помогает старшеклассникам углубить свои знания в области химии. Книга отличается четкой структурой, логичным изложением материала и наглядными иллюстрациями, что способствует лучшему усвоению сложных тем. В ней рассматриваются ключевые концепции, такие как органическая и неорганическая химия, а также основы химической кинетики и термодинамики. Учебник не только помогает подготовиться к экзаменам, но и вдохновляет на дальнейшее изучение науки, делая процесс обучения увлекательным и доступным для каждого ученика.
ГДЗ по Химии 10 Класс Параграф 16 Вопрос 4 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы
Чему равна масса твёрдого мыла, полученного на основе 400 кг 40%-ного раствора гидроксида натрия и необходимого количества вещества тристеарата? Чему равно это количество?
Дано
- m(р-ра NaOH) = 400 кг = 400 000 г
- ω(NaOH) = 40% (или 0,4)
- M(NaOH) = 40 г/моль
- M(C₁₇H₃₅COONa) = 306 г/моль
- Найти: n(тристеарата) = ?, m(C₁₇H₃₅COONa) = ?
Уравнение реакции
Реакция взаимодействия тристеарата глицерина со щелочью (омыление):
(CH₂-O-CO-C₁₇H₃₅)-(CH-O-CO-C₁₇H₃₅)-(CH₂-O-CO-C₁₇H₃₅) + 3NaOH → CH₂OH-CHOH-CH₂OH + 3C₁₇H₃₅COONa
(тристеарат глицерина + гидроксид натрия → глицерин + стеарат натрия)
Пошаговое решение
- Находим количество вещества щелочи
Сначала определим массу чистой щелочи в растворе, а затем переведем её в моли:
m(NaOH) = m(р-ра NaOH) * ω(NaOH) / 100% = 400 000 * 0,4 = 160 000 г
n(NaOH) = m / M = 160 000 / 40 = 4000 моль - Соотношение веществ по уравнению
Согласно коэффициентам в уравнении реакции:
— На 1 моль тристеарата требуется 3 моля NaOH.
— Из 3 молей NaOH получается 3 моля стеарата натрия (соотношение 1:1).
Отсюда находим количество молей продуктов и реагентов:
x = n(C₁₇H₃₅COONa) = n(NaOH) = 4000 моль
y = n(тристеарата) = n(NaOH) / 3 = 4000 / 3 = 1333,33 моль - Вычисляем массу полученного мыла
m(C₁₇H₃₅COONa) = n * M = 4000 * 306 = 1 224 000 г
Переводим в килограммы: 1 224 000 / 1000 = 1224 кг
Ответ
— Количество вещества тристеарата: 1333,33 моль
— Масса стеарата натрия (мыла): 1224 кг
Давайте разберем эту задачу так, будто мы находимся на настоящем химическом производстве. По сути, перед нами процесс омыления жира — именно так в промышленности варят обычное мыло.
Вот логика решения, разложенная по полочкам.
Суть процесса: Химический «конструктор»
Жир (тристеарат глицерина) — это большая молекула, похожая на букву «Ш». У неё есть «спинка» (глицерин) и три длинных «хвоста» (остатки стеариновой кислоты).
Чтобы сделать мыло, нам нужно эти хвосты «откусить». Для этого используется щелочь (NaOH).
— На одну молекулу жира нужно 3 молекулы щелочи (по одной на каждый хвост).
— В итоге получается 3 молекулы мыла (стеарата натрия) и 1 молекула глицерина.
Это объясняет коэффициенты в уравнении: 1 жир + 3 NaOH → 1 глицерин + 3 мыла.
Шаг 1: Разбираемся с реагентами (Сколько у нас щелочи?)
В условии сказано, что у нас есть 400 кг раствора, но это не чистая щелочь, а смесь с водой.
- Находим чистый вес: Раствор 40%-й. Это значит, что из 400 кг только 40% — это сама щелочь.
400 кг * 0,4 = 160 кг (или 160 000 г) чистого NaOH. - Считаем молекулы (моли): В химии мы работаем не с граммами, а с количеством частиц. Чтобы узнать, сколько «штук» молекул у нас в 160 кг, делим массу на вес одной молекулы (молярную массу).
n(NaOH) = 160 000 г / 40 г/моль = 4000 моль.
Шаг 2: Пропорция (Логика уравнения)
Теперь самое интересное. Мы смотрим на наше уравнение как на рецепт:
- Для мыла: В рецепте перед NaOH стоит цифра 3, и перед мылом (C₁₇H₃₅COONa) тоже стоит 3. Это значит, сколько молей щелочи мы потратим, столько же молей мыла и получим.
Раз щелочи 4000 моль, значит и мыла будет 4000 моль. - Для жира: Перед жиром (тристеаратом) цифры нет (значит, там 1). То есть жира нужно в 3 раза меньше, чем щелочи.
n(жира) = 4000 / 3 = 1333,33 моль.
Шаг 3: Финальный результат (Переводим в килограммы)
Мы знаем, что получили 4000 моль мыла. Но в магазине мыло продают в граммах и килограммах, поэтому возвращаемся к привычным единицам.
- Молярная масса мыла: Одна молекула стеарата натрия (C₁₇H₃₅COONa) весит 306 г/моль.
- Общая масса: Умножаем количество молекул на их вес.
m = 4000 моль * 306 г/моль = 1 224 000 г. - Перевод в кг: В одном килограмме 1000 грамм.
1 224 000 / 1000 = 1224 кг.
Краткий итог расчетов
| Параметр | Значение | Почему так? |
|---|---|---|
| Чистый NaOH | 160 кг | Отсеяли лишнюю воду из раствора |
| Количество NaOH | 4000 моль | Перевели массу в химическое количество |
| Количество жира | 1333,33 моль | Жира нужно в 3 раза меньше, чем щелочи |
| Масса мыла | 1224 кг | Умножили количество мыла на его молекулярный вес |
Представьте масштаб: из 400 кг раствора щелочи и соответствующего количества жира мы получили больше тонны мыла! Это очень эффективный процесс.
Любой навык лучше отрабатывать самостоятельной практикой, и решение задач — не исключение. Прежде чем обратиться к подсказкам, стоит попробовать справиться с заданием, опираясь на свои знания. Если дойти до конца удалось — проверить ответ и в случае расхождений сверить своё решение с правильным.
Оставь свой отзыв 💬
Комментариев пока нет, будьте первым!