Химия
8 класс
Вопрос
Уксусную кислоту массой 5,40 г поместили в сосуд объемом 4,50 л и нагрели до температуры $200^{ \circ } С$. Давление паров при этом составило 43,7 кПа. Определите число молекул димера уксусной кислоты в газовой фазе.
Ответ
В парах уксусная кислота находится частично в виде димеров, а частично в виде отдельных молекул:
$\overset{x моль}{2CH_{3}COOH } \rightarrow \overset{x/2 моль }{(CH_{3}COOH)_{2} }$
Исходное количество уксусной кислоты: $\nu (CH_{3}COOH) = \frac{m}{M} = \frac{5,4}{60} = 0,09 моль$. Пусть в реакцию димеризации вступило $x$ моль $CH_{3}COOH$, тогда образовалось $x/2$ моль димера $(CH_{3}COOH)_{2}$ и осталось $(0,09 - x)$ моль $CH_{3}COOH$.
Общее количество веществ в газовой фазе равно:
$\nu = \frac{PV}{RT} = \frac{43,7 \cdot 4,50}{8,31 \cdot 473} = 0,05 = \frac{x}{2} + (0,09 - x)$,
откуда $x = 0,08 моль$. Число молекул димера уксусной кислоты в газовой фазе равно:
$N[(CH_{3}COOH)_{2}] = \nu N_{A} = \frac{0,08}{2 \cdot 6,02 \cdot 10^{23}} = 2,408 \cdot 10^{22}$.
Ответ. $2,408 \cdot 10^{22}$ молекул $(CH_{3}COOH)_{2}$.