Номер 739, страница 166 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

739. В результате щелочного гидролиза триглицерида массой 1 кг получены стеарат и олеат натрия в мольном соотношении 1 : 2. Найдите массу олеата натрия.

Дано:

$m(\text{триглицерида}) = 1 \text{ кг} = 1000 \text{ г}$

$\nu(\text{стеарат натрия}) : \nu(\text{олеат натрия}) = 1 : 2$

Найти:

$m(\text{олеат натрия}) - ?$

Решение:

Щелочной гидролиз триглицерида (жира) — это реакция омыления, в результате которой образуются глицерин и соли высших карбоновых кислот (мыла).

В условии сказано, что в результате гидролиза образуются стеарат натрия ($C_{17}H_{35}COONa$) и олеат натрия ($C_{17}H_{33}COONa$) в мольном соотношении 1:2. Это означает, что исходный триглицерид был образован одним остатком стеариновой кислоты ($C_{17}H_{35}COOH$) и двумя остатками олеиновой кислоты ($C_{17}H_{33}COOH$). Такой триглицерид называется глицерилстеаратдиолеат.

1. Установим формулу триглицерида и рассчитаем его молярную массу. Формула триглицерида: $C_3H_5(OCOC_{17}H_{35})(OCOC_{17}H_{33})_2$. Суммарная химическая формула: $C_{57}H_{106}O_6$. Рассчитаем молярную массу, используя атомные массы: C - 12, H - 1, O - 16.

$M(C_{57}H_{106}O_6) = 57 \cdot 12 + 106 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 684 + 106 + 96 = 886 \text{ г/моль}$.

2. Запишем уравнение реакции щелочного гидролиза этого триглицерида с гидроксидом натрия ($NaOH$):

$C_3H_5(OCOC_{17}H_{35})(OCOC_{17}H_{33})_2 + 3NaOH \rightarrow C_{17}H_{35}COONa + 2C_{17}H_{33}COONa + C_3H_5(OH)_3$

Из уравнения видно, что из 1 моль триглицерида образуется 2 моль олеата натрия.

3. Рассчитаем молярную массу олеата натрия ($C_{17}H_{33}COONa$ или $C_{18}H_{33}O_2Na$). Используем атомные массы: C - 12, H - 1, O - 16, Na - 23.

$M(C_{18}H_{33}O_2Na) = 18 \cdot 12 + 33 \cdot 1 + 2 \cdot 16 + 23 = 216 + 33 + 32 + 23 = 304 \text{ г/моль}$.

4. Найдем количество вещества (число моль) исходного триглицерида массой 1000 г.

$\nu(\text{триглицерида}) = \frac{m}{M} = \frac{1000 \text{ г}}{886 \text{ г/моль}} \approx 1.1287 \text{ моль}$.

5. Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшегося олеата натрия в два раза больше количества вещества триглицерида:

$\nu(\text{олеата натрия}) = 2 \cdot \nu(\text{триглицерида}) = 2 \cdot \frac{1000}{886} \text{ моль} \approx 2.2573 \text{ моль}$.

6. Найдем массу олеата натрия.

$m(\text{олеата натрия}) = \nu(\text{олеата натрия}) \cdot M(\text{олеата натрия})$

$m(\text{олеата натрия}) = \left(2 \cdot \frac{1000}{886}\right) \text{ моль} \cdot 304 \text{ г/моль} = \frac{608000}{886} \text{ г} \approx 686.23 \text{ г}$.

Ответ: масса олеата натрия составляет примерно 686.23 г.