Какой объем раствора гидроксида калия с массовой долей KOH 11% (плотность 1,1 г/см^3) потребуется для...

Для нейтрализации 8,4 г бромоводорода требуется 120 мл раствора гидроксида калия.

Чтобы решить эту задачу, необходимо выполнить несколько шагов: определить количество бромоводорода, образующегося при монобромировании циклогексана, и затем рассчитать объем раствора гидроксида калия, необходимого для его нейтрализации.

Шаг 1: Определение количества бромоводорода

1. Молекулярная масса циклогексана (C₆H₁₂):

   • Углерод (C): 12 г/моль
   • Водород (H): 1 г/моль
   • Молекулярная масса C₆H₁₂ = 6 12 + 12 1 = 84 г/моль

2. Количество циклогексана:

   • Масса циклогексана = 8,4 г
   • Количество вещества (n) = масса / молекулярная масса = 8,4 г / 84 г/моль = 0,1 моль

3. Реакция монобромирования циклогексана: [ \text{C}6\text{H}{12} + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}6\text{H}{11}\text{Br} + \text{HBr} ]

   • При монобромировании циклогексана образуется 1 моль HBr на 1 моль циклогексана.
   • Следовательно, 0,1 моль циклогексана образует 0,1 моль HBr.

Шаг 2: Нейтрализация бромоводорода гидроксидом калия

1. Реакция нейтрализации: [ \text{HBr} + \text{KOH} \rightarrow \text{KBr} + \text{H}_2\text{O} ]

   • 1 моль HBr нейтрализуется 1 моль KOH.
   • Нужно 0,1 моль KOH для нейтрализации 0,1 моль HBr.

2. Молекулярная масса KOH:

   • Калий (K): 39 г/моль
   • Кислород (O): 16 г/моль
   • Водород (H): 1 г/моль
   • Молекулярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль

3. Масса KOH, необходимая для нейтрализации:

   • Масса KOH = количество вещества молекулярная масса = 0,1 моль 56 г/моль = 5,6 г

4. Рассчет объема раствора KOH:

   • Массовая доля KOH в растворе = 11% = 0,11
   • Масса раствора = масса KOH / массовая доля = 5,6 г / 0,11 = 50,91 г

5. Определение объема раствора:

   • Плотность раствора = 1,1 г/см³
   • Объем раствора = масса раствора / плотность = 50,91 г / 1,1 г/см³ = 46,28 см³

Таким образом, для нейтрализации бромоводорода, образующегося при монобромировании 8,4 г циклогексана, потребуется 46,28 см³ раствора гидроксида калия с массовой долей 11%.

Для решения данной задачи сначала найдем количество моль бромоводорода, образующегося при монобромировании циклогексана.

Масса циклогексана = 8,4 г Молярная масса циклогексана = 84 г/моль Количество моль циклогексана = масса / молярная масса = 8,4 г / 84 г/моль = 0,1 моль

По уравнению реакции монобромирования: C6H12 + HBr -> C6H11Br + H2O 1 моль циклогексана соединяется с 1 моль бромоводорода

Таким образом, количество моль HBr = 0,1 моль.

Теперь найдем массу гидроксида калия, необходимую для нейтрализации этого количества моль бромоводорода.

Массовая доля KOH = 11% Массовая доля H2O = 100% - 11% = 89% Масса H2O = 8,4 г * 89% = 7,5 г

Масса KOH = 8,4 г * 11% = 0,924 г Количество моль KOH = масса / молярная масса = 0,924 г / 56 г/моль = 0,0165 моль

Так как по уравнению реакции 2 моля KOH необходимо для нейтрализации 2 моля HBr, то для 0,0165 моль HBr понадобится 0,0165 моль KOH.

Теперь найдем объем раствора гидроксида калия. Плотность раствора = 1,1 г/см^3 Объем раствора = масса / плотность = 0,924 г / 1,1 г/см^3 = 0,84 см^3

Таким образом, для нейтрализации бромоводорода, образующегося при монобромировании циклогексана, потребуется 0,84 см^3 раствора гидроксида калия с массовой долей KOH 11%.