С2. Рассчитать массу металлического осадка, образовавшегося при нагревании 9,2 г уксусного альдегида и 15,9 г аммиачного раствора оксида серебра (I), если массовая доля выхода продукта составила 96% по сравнению с теоретически возможным.

Решение:

Реакция уксусного альдегида (этаноля) с аммиачным раствором оксида серебра (I) (реакция 'серебряного зеркала'):

\( \text{CH}_3\text{CHO} + 2\text{Ag(NH}_3\text{)}_2\text{OH} \xrightarrow{\Delta} \text{CH}_3\text{COONH}_4 + 2\text{Ag} \downarrow + 3\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \)

1. Найдём молярные массы:

M(CH₃CHO) = 12·2 + 1·3 + 16 = 44 г/моль

M(Ag) = 108 г/моль

2. Рассчитаем количество вещества уксусного альдегида:

\( \nu(\text{CH}_3\text{CHO}) = \frac{m}{\text{M}} = \frac{9.2 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} \approx 0.209 \text{ моль} \)

3. Уксусный альдегид и оксид серебра реагируют в соотношении 1:2. Аммиачный раствор оксида серебра (I) имеет плотность, но без указания концентрации или массовой доли, нам нужно предположить, что 15,9 г — это масса всего раствора. Без указания концентрации реагента (Ag(NH₃)₂OH), мы не можем точно рассчитать количество вещества, вступившего в реакцию. Предположим, что 15,9 г — это масса именно \( \text{Ag(NH}_3\text{)}_2\text{OH} \).

M(Ag(NH₃)₂OH) = 108 + (14+1*3)*2 + 17 + 1 = 108 + 34 + 17 + 1 = 160 г/моль

\( \nu(\text{Ag(NH}_3\text{)}_2\text{OH}) = \frac{15.9 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} \approx 0.099 \text{ моль} \)

4. Определим лимитирующий реагент. По реакции, на 1 моль CH₃CHO нужно 2 моль Ag(NH₃)₂OH. Значит, на 0.209 моль CH₃CHO нужно 0.209 * 2 = 0.418 моль Ag(NH₃)₂OH. У нас есть только 0.099 моль Ag(NH₃)₂OH, значит, он является лимитирующим реагентом.

5. Рассчитаем теоретическую массу серебра:

По реакции, из 2 моль Ag(NH₃)₂OH образуется 2 моль Ag. Следовательно, из 0.099 моль Ag(NH₃)₂OH образуется 0.099 моль Ag.

\( m_{\text{Ag(теор.)}} = \nu \times \text{M} = 0.099 \text{ моль} \times 108 \text{ г/моль} \approx 10.69 \text{ г} \)

6. Рассчитаем фактическую массу серебра, учитывая выход продукта 96%:

\( m_{\text{Ag(факт.)}} = m_{\text{Ag(теор.)}} \times \frac{w_{\text{выхода}}}{100\%} = 10.69 \text{ г} \times \frac{96\%}{100\%} \approx 10.26 \text{ г} \)

Ответ: 10.26 г