12. (6 баллов) На нейтрализацию 18,5г предельной одноосновной кислоты потребовался раствор, содержащий 10г гидроксида натрия. Определите молекулярную формулу кислоты и назовите ее.

Решение:

Дано:
m(кислоты) = 18,5 г
m(NaOH) = 10 г

Найти:
Молекулярную формулу кислоты и ее название.

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу NaOH: \( M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \) г/моль.
2. Рассчитаем количество вещества NaOH: \( n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{10 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.25 \) моль.
3. Предельная одноосновная кислота реагирует с гидроксидом натрия по уравнению:
   \( RCOOH + NaOH \rightarrow RCOONa + H_2O \).
   Из уравнения видно, что количество вещества кислоты равно количеству вещества NaOH: \( n(кислоты) = n(NaOH) = 0.25 \) моль.
4. Рассчитаем молярную массу кислоты: \( M(кислоты) = \frac{m(кислоты)}{n(кислоты)} = \frac{18.5 \text{ г}}{0.25 \text{ моль}} = 74 \) г/моль.
5. Общая формула предельной одноосновной кислоты: \( C_n H_{2n+1}COOH \) или \( RCOOH \).
   Молярная масса карбоксильной группы (-COOH) равна \( 12 + 2 \cdot 16 + 1 = 45 \) г/моль.
   Молярная масса алкильной группы (R): \( M(R) = M(кислоты) - M(COOH) = 74 - 45 = 29 \) г/моль.
6. Найдем, какому алкилу соответствует молярная масса 29 г/моль:
   \( C_n H_{2n+1} \) — формула алкильной группы.
   \( 12n + (2n+1) = 29 \)
   \( 14n + 1 = 29 \)
   \( 14n = 28 \)
   \( n = 2 \).
7. Следовательно, алкильная группа — это этил (C₂H₅).
8. Молекулярная формула кислоты: \( C_2H_5COOH \) (пропионовая кислота).

Ответ: Молекулярная формула кислоты — \( C_2H_5COOH \). Название кислоты — пропионовая кислота.