На нейтрализацию 18,5 г предельной одноосновной кислоты потребовался раствор, содержащий 10 г гидроксида...

Для того чтобы определить молекулярную формулу предельной одноосновной кислоты, давайте сначала рассмотрим уравнение реакции нейтрализации и вычислим молекулярную массу кислоты.

Предельные одноосновные кислоты можно записать в общем виде как ( \text{R-COOH} ), где ( \text{R} ) — углеводородный радикал. Реакция нейтрализации между такой кислотой и гидроксидом натрия (NaOH) выглядит следующим образом:

[ \text{R-COOH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{R-COONa} + \text{H}_2\text{O} ]

Известно, что для нейтрализации 18,5 г кислоты потребовалось 10 г NaOH. Сначала найдем количество вещества NaOH:

Молярная масса NaOH рассчитывается следующим образом: [ \text{M}{\text{NaOH}} = \text{M}{\text{Na}} + \text{M}{\text{O}} + \text{M}{\text{H}} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль} ]

Масса NaOH дана, найдем количество вещества: [ n{\text{NaOH}} = \frac{m{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}} = \frac{10 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0,25 \, \text{моль} ]

По уравнению реакции видно, что 1 моль кислоты реагирует с 1 моль NaOH. Таким образом, количество вещества кислоты также равно 0,25 моль.

Теперь можем найти молекулярную массу кислоты: [ M{\text{кислоты}} = \frac{m{\text{кислоты}}}{n_{\text{кислоты}}} = \frac{18,5 \, \text{г}}{0,25 \, \text{моль}} = 74 \, \text{г/моль} ]

Следующим шагом является определение, какая предельная одноосновная кислота имеет молекулярную массу 74 г/моль. Общая формула таких кислот — ( \text{C}n\text{H}{2n+1}\text{COOH} ). Молекулярная масса такой кислоты рассчитывается следующим образом:

[ \text{M}_{\text{кислоты}} = 12n + 2n + 1 + 12 + 16 + 16 + 1 = 14n + 45 ]

Приравняем это выражение к найденной молекулярной массе: [ 14n + 45 = 74 ]

Решим уравнение: [ 14n = 74 - 45 ] [ 14n = 29 ] [ n = 2 ]

Таким образом, у нас ( n = 2 ), что соответствует пропановой кислоте (пропионовой кислоте) с формулой ( \text{C}_2\text{H}_5\text{COOH} ).

Проверим молекулярную массу пропановой кислоты: [ \text{M}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{COOH}} = 3 \times 12 + 6 \times 1 + 2 \times 16 = 36 + 6 + 32 = 74 \, \text{г/моль} ]

Таким образом, молекулярная формула предельной одноосновной кислоты, нейтрализованной 10 г NaOH, — ( \text{C}_2\text{H}_5\text{COOH} ).

Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение реакции нейтрализации кислоты и гидроксида натрия. Уравнение такой реакции обычно выглядит следующим образом:

HCl + NaOH -> NaCl + H2O

где HCl - хлороводородная кислота (предельная одноосновная кислота), NaOH - гидроксид натрия.

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 40 г/моль, молярная масса хлороводородной кислоты (HCl) равна 36,5 г/моль.

Используя уравнение реакции, мы можем сделать следующие расчеты:

1. Найдем количество моль гидроксида натрия: n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 10 г / 40 г/моль = 0,25 моль

2. Так как реакция нейтрализации происходит в соотношении 1:1, то количество молей кислоты также равно 0,25 моль.

3. Найдем молекулярную массу кислоты: M(HCl) = m(HCl) / n(HCl) = 18,5 г / 0,25 моль = 74 г/моль

Таким образом, молекулярная формула предельной одноосновной кислоты, нейтрализованной гидроксидом натрия, равна HCl, что соответствует хлороводородной кислоте.