Химия

Растворимость бензойной кислоты определяется степенью ее диссоциации на ионы

$C_6H_5COOH \rightleftharpoons C_6H_5COO^{-} + Н^{+}$.

Если обозначить концентрацию каждого из ионов через $х$, то произведение концентраций ионов при $75^{\circ} С$ составит $х^2$:

$\Pi_{C_6H_5COOH} = [x_{C_6H_5COO^{-}}] \cdot [x_{H^{+}}] = x^2 = 324 \cdot 10^{-4}$,
$x = \sqrt {324 \cdot 10^{-4}} = 18 \cdot 10^{-2}$.

Мерой растворимости кислоты при $75^{\circ} С$ является концентрация насыщенного раствора, равная $18 \cdot 10^{-2}$ моль/л.

Если пренебречь изменением объема при растворении в условиях малой растворимости, то

0,18 моля кислоты растворится в 1 л воды,
1 моль (122 г) кислоты - в $х$ л воды,
$x = 5,555$ л.

Потери бензойной кислоты в процессе кристаллизации, согласно условию, составят $5555 \: г \cdot 0,0016 = 8,888$ г, и выход бензойной кислоты при кристаллизации должен быть равен

$w = \frac {(5555 - 8,9) \cdot 100}{122} = 92,7$ %.