Номер 745, страница 168 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

745. Смесь триглицеридов разделили на две равные части. Для полного гидролиза первой части массой 256,8 г потребовался гидроксид калия массой 50,4 г. Вторая часть смеси может присоединить 144 г брома. Найдите молярную массу смеси органических веществ, образующихся при полном гидрировании указанной смеси триглицеридов.

Дано:

m_{смеси 1} = 256,8 г

m(KOH) = 50,4 г

m_{смеси 2} = 256,8 г

m(Br₂) = 144 г

Найти:

M_{гидр. смеси} - ?

Решение:

1. Сначала определим среднее количество вещества (моль) триглицеридов в одной части смеси, используя данные о реакции щелочного гидролиза (омыления).

Уравнение реакции щелочного гидролиза триглицерида в общем виде:

$\text{Триглицерид} + 3KOH \rightarrow \text{Глицерин} + 3 \cdot \text{Соль жирной кислоты}$

Из уравнения следует, что на 1 моль триглицерида расходуется 3 моль гидроксида калия.

Вычислим количество вещества гидроксида калия (KOH), вступившего в реакцию:

Молярная масса KOH: $M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}$.

Количество вещества KOH: $\nu(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{50,4 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,9 \text{ моль}$.

Теперь найдем количество вещества триглицеридов в первой части смеси:

$\nu(\text{смеси}) = \frac{\nu(KOH)}{3} = \frac{0,9 \text{ моль}}{3} = 0,3 \text{ моль}$.

2. Вторая часть смеси имеет ту же массу и то же количество вещества. Данные о реакции с бромом позволяют определить степень ненасыщенности триглицеридов, то есть количество двойных связей C=C в их молекулах.

Вычислим количество вещества брома (Br₂), которое присоединилось ко второй части смеси:

Молярная масса Br₂: $M(Br_2) = 2 \cdot 80 = 160 \text{ г/моль}$.

Количество вещества Br₂: $\nu(Br_2) = \frac{m(Br_2)}{M(Br_2)} = \frac{144 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0,9 \text{ моль}$.

Реакция бромирования — это присоединение по двойным связям. Следовательно, количество вещества двойных связей в смеси равно количеству вещества прореагировавшего брома:

$\nu(C=C) = \nu(Br_2) = 0,9 \text{ моль}$.

3. Полное гидрирование — это присоединение водорода (H₂) по всем двойным связям до образования предельных (насыщенных) соединений. Количество вещества водорода, необходимое для полного гидрирования, равно количеству вещества двойных связей.

$\nu(H_2) = \nu(C=C) = 0,9 \text{ моль}$.

Найдем массу водорода, который присоединится к смеси:

Молярная масса H₂: $M(H_2) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$.

$m(H_2) = \nu(H_2) \cdot M(H_2) = 0,9 \text{ моль} \cdot 2 \text{ г/моль} = 1,8 \text{ г}$.

4. Масса смеси органических веществ после полного гидрирования будет равна сумме массы исходной части смеси и массы присоединившегося водорода:

$m(\text{гидр. смеси}) = m(\text{смеси 2}) + m(H_2) = 256,8 \text{ г} + 1,8 \text{ г} = 258,6 \text{ г}$.

В процессе гидрирования количество вещества триглицеридов не изменяется, оно по-прежнему составляет 0,3 моль.

Теперь мы можем найти среднюю молярную массу смеси, полученной после гидрирования:

$M(\text{гидр. смеси}) = \frac{m(\text{гидр. смеси})}{\nu(\text{смеси})} = \frac{258,6 \text{ г}}{0,3 \text{ моль}} = 862 \text{ г/моль}$.

Ответ: 862 г/моль.