Question

При взаимодействии 230г 10% раствора одноосновной карбоновой кислоты с избытком гидрокарбоната натрия выделилось 11,2 л углекислого газа. Определите молекулярную формулу кислоты.

Answer 1

M(R-COOH) = ω*m(p-pa) = 0,1*230 г. = 23 г.
R-COOH + NaHCO₃  = RCOONa + CO₂ + H₂O
n(R-COOH) = n(CO₂)
n(CO₂) = V/Vm = 11,2 л/22,4 л/моль = 0,5 моль
m(R-COOH) = m/n = 23г/0,5 моль = 46 г/моль
m(R) + 12 + 16*2 + 1 = 46
m(R) = 46-45 = 1г. -- это может быть только водород
HCOOH -- муравьиная (метановая) кислота

Answer 2

Давайте разберемся с задачей. У нас есть реакция между карбоновой кислотой (H2CO3) и гидрокарбонатом натрия (NaHCO3). Уравнение реакции может быть записано следующим образом:

\[H_2CO_3 + 2NaHCO_3 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O + 2Na^+\]

Таким образом, в результате реакции образуется углекислый газ \(CO_2\) и вода \(H_2O\). Коэффициент 2 перед \(NaHCO_3\) указывает на то, что для полного реагирования одной молекулы карбоновой кислоты требуется две молекулы гидрокарбоната натрия.

Из условия задачи известно, что выделилось 11,2 литра углекислого газа. При стандартных условиях (0° C и 1 атмосферное давление) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом, можно рассчитать количество молей \(CO_2\):

\[n_{CO_2} = \frac{11,2}{22,4} = 0,5 \, моль\]

Так как каждая молекула \(H_2CO_3\) дает две молекулы \(CO_2\) по уравнению реакции, количество молей карбоновой кислоты равно половине количества молей \(CO_2\):

\[n_{H_2CO_3} = 0,5 \times 0,5 = 0,25 \, моль\]

Молекулярная формула карбоновой кислоты может быть записана, исходя из ее структуры. Карбоновая кислота имеет следующую структуру:

\[H - C(=O)OH\]

Таким образом, молекулярная формула карбоновой кислоты - \(H_2CO_3\).