Номер 4, страница 52 - гдз по химии 10 класс тетрадь для практических работ Матулис, Матулис

Дано

Масса полученного пальмитата калия: $m_{\text{пальмитата калия}} = 441 \text{ г}$

Выход продукта реакции: $\eta = 80 \%$

Перевод в СИ

Масса полученного пальмитата калия: $m_{\text{пальмитата калия}} = 441 \text{ г} = 0.441 \text{ кг}$

Выход продукта реакции: $\eta = 80 \% = 0.8$

Найти:

Масса трипальмитата глицерина: $m_{\text{трипальмитата глицерина}} - ?$

Решение

1. Напишем уравнение реакции омыления трипальмитата глицерина (глицерилтрипальмитата) гидроксидом калия. Трипальмитат глицерина имеет формулу $\text{C}_3\text{H}_5(\text{OCOC}_{15}\text{H}_{31})_3$, что соответствует суммарной формуле $\text{C}_{51}\text{H}_{98}\text{O}_6$. Пальмитат калия имеет формулу $\text{C}_{15}\text{H}_{31}\text{COOK}$, что соответствует суммарной формуле $\text{C}_{16}\text{H}_{31}\text{O}_2\text{K}$.

$\text{C}_{51}\text{H}_{98}\text{O}_6 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{C}_3\text{H}_5(\text{OH})_3 + 3\text{C}_{16}\text{H}_{31}\text{O}_2\text{K}$

2. Рассчитаем молярные массы трипальмитата глицерина и пальмитата калия, используя следующие значения атомных масс: $\text{C} = 12 \text{ г/моль}$, $\text{H} = 1 \text{ г/моль}$, $\text{O} = 16 \text{ г/моль}$, $\text{K} = 39 \text{ г/моль}$.

Молярная масса трипальмитата глицерина ($\text{M}(\text{C}_{51}\text{H}_{98}\text{O}_6)$):

$\text{M}(\text{C}_{51}\text{H}_{98}\text{O}_6) = (51 \cdot 12) + (98 \cdot 1) + (6 \cdot 16) = 612 + 98 + 96 = 806 \text{ г/моль}$

Молярная масса пальмитата калия ($\text{M}(\text{C}_{16}\text{H}_{31}\text{O}_2\text{K})$):

$\text{M}(\text{C}_{16}\text{H}_{31}\text{O}_2\text{K}) = (16 \cdot 12) + (31 \cdot 1) + (2 \cdot 16) + 39 = 192 + 31 + 32 + 39 = 294 \text{ г/моль}$

3. Определим теоретическую массу пальмитата калия, которая должна была бы образоваться при 100% выходе реакции:

$m_{\text{теор, пальмитата калия}} = \frac{m_{\text{полученного пальмитата калия}}}{\eta}$

$m_{\text{теор, пальмитата калия}} = \frac{441 \text{ г}}{0.80} = 551.25 \text{ г}$

4. Рассчитаем количество вещества (моль) теоретически образовавшегося пальмитата калия:

$n_{\text{теор, пальмитата калия}} = \frac{m_{\text{теор, пальмитата калия}}}{\text{M}(\text{C}_{16}\text{H}_{31}\text{O}_2\text{K})}$

$n_{\text{теор, пальмитата калия}} = \frac{551.25 \text{ г}}{294 \text{ г/моль}} = 1.875 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, 1 моль трипальмитата глицерина образует 3 моля пальмитата калия. Следовательно, количество вещества трипальмитата глицерина, необходимого для реакции, в 3 раза меньше, чем количество теоретически образовавшегося пальмитата калия:

$n_{\text{трипальмитата глицерина}} = \frac{n_{\text{теор, пальмитата калия}}}{3}$

$n_{\text{трипальмитата глицерина}} = \frac{1.875 \text{ моль}}{3} = 0.625 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу трипальмитата глицерина, которая потребуется для получения указанного количества пальмитата калия:

$m_{\text{трипальмитата глицерина}} = n_{\text{трипальмитата глицерина}} \times \text{M}(\text{C}_{51}\text{H}_{98}\text{O}_6)$

$m_{\text{трипальмитата глицерина}} = 0.625 \text{ моль} \times 806 \text{ г/моль} = 503.75 \text{ г}$

Ответ: 503.75 г