ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінка 190

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 292–300 · 9 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 24. Карбонові кислоти. Етанова кислота................................. 184 Навчальне дослідження

Завдання 292

Ознаки карбонових кислот та їх формули

Описати ознаки карбонових кислот. Скласти структурні формули кислот, що походять від метану (метанова) та пропану (пропанова).

Розв’язання

Запишемо загальну формулу карбонової кислоти: $R - C O O H$ , де $R$ — це алкілний радикал.
Для метанової кислоти (від метану $C H_{4}$ ) радикал $R$ буде $- C H_{3}$ . Отже, формула: $C H_{3} - C O O H$ .
Для пропанової кислоти (від пропану $C_{3} H_{8}$ ) радикал $R$ буде $- C_{2} H_{5}$ (етильна група). Структурна формула: $C H_{3} - C H_{2} - C O O H$ .

Відповідь:

Характерні ознаки: наявність карбоксильної групи $- C O O H$ , слабкі електроліти, різкий запах. Формули: метанова кислота — $C H_{3} C O O H$ ; пропанова кислота — $C H_{3} C H_{2} C O O H$ .

Завдання 293

Насиченість етанової кислоти

Довести, що етанова кислота є насиченою сполукою.

Розв’язання

Запишемо структурну формулу етанової кислоти: $C H_{3} - C O O H$ .
Розглянемо зв'язки між атомами вуглецю: між першим ( $C H_{3}$ ) і другим ( $C O O H$ ) атомом вуглецю є одинарний зв'язок.
Оскільки вуглецевий скелет складається лише з одинарних зв'язків, сполука не може приєднувати додаткові атоми Гідрогену без розриву ланцюга. Отже, вона є насиченою.

Відповідь:

Етанова кислота є насиченою сполукою, оскільки в її молекулі всі зв'язки між атомами вуглецю є одинарними ( $C H_{3} - C O O H$ ), і вона не містить кратних зв'язків у вуглецевому ланцюзі.

Завдання 294

Водневі зв'язки та властивості кислоти

Скласти схему утворення водневих зв'язків між двома молекулами етанової кислоти, між кислотою та водою. Пояснити вплив цього на фізичні властивості.

Розв’язання

Схема для а) двох молекул кислоти: Атом Гідрогену однієї молекули ( $H - O$ ) утворює водневий зв'язок із атомом Кисню карбонільної групи іншої молекули ( $C = O$ ). Це створює димери.
Схема для б) кислоти та води: Гідроген карбоксильної групи етанової кислоти утворює водневий зв'язок з атомом Кисню молекули води ( $H_{2} O$ ).
Вплив на властивості: Через наявність міцних водневих зв'язків молекули етанової кислоти сильно притягуються одна до одної, тому вона є рідиною з високою температурою кипіння ( $118^{\circ} C$ ) і гігроскопічною (легко поглинає воду).

Відповідь:

а) Водневий зв'язок виникає між $H$ групи $- O H$ однієї молекули та $O$ групи $= C$ іншої. б) Водневий зв'язок виникає між $H$ кислоти та $O$ води. Вплив: підвищує температуру кипіння, робить речовину легко розчинною у воді та гігроскопічною.

Завдання 295

Ідентифікація розчинів кислот та спиртів

Необхідно пояснити методи відрізнити розчин оцтової кислоти від а) розчину етанолу; б) хлоридної кислоти.

Розв’язання

Для відрізнення від розчину етанолу: додайте універсальний індикатор (лакмус) — у обох випадках середовище буде кислим, тому додатково використайте запах (оцет різкий, спирт специфічний) або спробуйте реакцію з металом (натрієм): з етанолом виділяється водень повільно, а з кислотою — швидко і бурхливо.
Для відрізнення від хлоридної кислоти: додайте дрібку соди ( $N a H C O_{3}$ ) або вапна; у розчині оцтової кислоти виділяється $C O_{2}$ , але реакція відбувається помірно, тоді як у хлоридній кислоті — бурхливо. Також можна перевірити запах: хлоридна кислота має різкий запах «соляної», який відрізняється від оцтового.

Відповідь:

а) За запахом та інтенсивністю реакції з активним металом (водень виділяється бурхливіше в кислоті); б) За інтенсивністю бурхливості шипіння при додаванні соди ( $N a H C O_{3}$ ) або зміною кольору індикатора (хлоридна кислота є міцною, оцтова — слабкою).

Завдання 296

Реакція етанової кислоти з іржею

Обробити пляму іржі розчином етанової кислоти. Записати молекулярне та йонно-молекулярне рівняння реакції між ферум(3+) гідроксидом ( $F e (O H)_{3}$ ) та $C H_{3} C O O H$ .

Розв’язання

Молекулярне рівняння: $3 C H_{3} C O O H + F e (O H)_{3} \to F e (C H_{3} C O O)_{3} + 3 H_{2} O$ .
Розпишемо на йони (кислота слабка, залишаємо цілою; основа нерозчинна — ціла; сіль розчинна — розпадається): $3 C H_{3} C O O H + F e (O H)_{3} \to F e^{3 +} + 3 C H_{3} C O O^{-} + 3 H_{2} O$ .

Відповідь:

Молекулярне рівняння: $3 C H_{3} C O O H + F e (O H)_{3} \to F e (C H_{3} C O O)_{3} + 3 H_{2} O$ ; Йонно-молекулярне рівняння: $3 C H_{3} C O O H + F e (O H)_{3} \to F e^{3 +} + 3 C H_{3} C O O^{-} + 3 H_{2} O$ .

Завдання 297

Розрахунок концентрації розчину (розведення)

Потрібно приготувати $750 мл$ столового оцту з масовою часткою кислоти $6 %$ та густиною, рівною густині води ( $1 г / мл$ ), використовуючи оцтову есенцію ( $70 %$ ) та воду. Обчислити масу есенції та об'єм води.

Розв’язання

Знаходимо масу кінцевого розчину оцту: $m_{розчину} = 750 мл \cdot 1 г / мл = 750 г$ .
Знаходимо масу чистої кислоти в цьому розчині: $m (кислоти) = 750 г \cdot 0, 06 = 45 г$ .
Обчислюємо масу оцтової есенції ( $70 %$ ), що містить $45 г$ кислоти: $m_{есенції} = \frac{45 г}{0 , 70} \approx 64, 3 г$ .
Знаходимо масу води, яку треба додати: загальна маса розчину мінус маса есенції ( $750 г - 64, 3 г = 685, 7 г$ ). Оскільки густина води $1 г / мл$ , об'єм води дорівнює масі.

Відповідь:

Маса оцтової есенції — приблизно $64, 3 г$ ; Об'єм води для додавання — приблизно $685, 7 мл$ .

Завдання 298

Розрахунок маси заліза для отримання солі

Ферум(2+) етаноат ( $F e (C H_{3} C O O)_{2}$ ) має масу $26, 1 г$ . Його одержують реакцією заліза з оцтовою кислотою. Обчислити масу заліза.

Розв’язання

Запишемо рівняння реакції: $F e + 2 C H_{3} C O O H \to F e (C H_{3} C O O)_{2} + H_{2}$ . З рівняння видно, що $n (F e) = n (F e (C H_{3} C O O)_{2})$ .
Обчислимо молярну масу ферум(2+) етаноату: $M (F e (C H_{3} C O O)_{2}) = 56 + 2 \cdot (12 \cdot 3 + 4 \cdot 1 + 12 + 16 \cdot 2) = 56 + 2 \cdot 89 = 234 г / моль$ .
Знайдемо кількість речовини продукту: $n = \frac{m}{M} = \frac{26 , 1}{234} = 0, 1115 моль$ (або $\frac{26 , 1}{234} = \frac{261}{2340} = \frac{29}{260}$ ).
Оскільки співвідношення молей заліза до солі 1:1, то $n (F e) = n (солі)$ . Знайдемо масу заліза: $m (F e) = n \cdot M (F e) = 0, 1115 \cdot 56 \approx 6, 24 г$ . (Точніше: $\frac{26 , 1}{234} \cdot 56 = \frac{29}{260} \cdot 56 = \frac{1624}{260} = 6, 246 г$ ).

Відповідь:

$m (F e) \approx 6, 25 г$ .

Завдання 299

Розрахунок маси накипу за об'ємом газу

Кальцій карбонат ( $C a C O_{3}$ ) реагує з оцтом, виділяється газ ( $C O_{2}$ ) об'ємом $336 мл$ . Обчислити масу накипу.

Розв’язання

Рівняння реакції: $C a C O_{3} + 2 C H_{3} C O O H \to C a (C H_{3} C O O)_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ . Співвідношення $n (C a C O_{3}) : n (C O_{2})$ дорівнює 1:1.
Переведемо об'єм газу в літри: $V = 336 мл = 0, 336 л$ .
Знайдемо кількість речовини газу: $n (C O_{2}) = \frac{V}{V _{m}} = \frac{0 , 336}{22 , 4} = 0, 015 моль$ .
Оскільки $n (C a C O_{3}) = n (C O_{2})$ , то $n (C a C O_{3}) = 0, 015 моль$ . Молярна маса $C a C O_{3} = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 г / моль$ .
Обчислимо масу: $m (C a C O_{3}) = n \cdot M = 0, 015 \cdot 100 = 1, 5 г$ .

Відповідь:

$m (C a C O_{3}) = 1, 5 г$ .

Завдання 300

Розрахунок маси столового оцту для гасіння соди

Натрій гідрогенкарбонат ( $N a H C O_{3}$ ) має масу $5 г$ . Потрібно знайти масу столового оцту (масова частка кислоти $6 %$ ), необхідну для повної реакції.

Розв’язання

Рівняння реакції: $N a H C O_{3} + C H_{3} C O O H \to C H_{3} C O O N a + H_{2} O + C O_{2} ↑$ . Співвідношення молей 1:1.
Молярна маса $N a H C O_{3} = 23 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 84 г / моль$ . Кількість речовини соди: $n (N a H C O_{3}) = \frac{5}{84} \approx 0, 0595 моль$ .
Оскільки співвідношення 1:1, то $n (C H_{3} C O O H) = 0, 0595 моль$ . Молярна маса кислоти $C H_{3} C O O H = 60 г / моль$ .
Масу чистої кислоти: $m (C H_{3} C O O H) = n \cdot M = \frac{5}{84} \cdot 60 = \frac{300}{84} \approx 3, 57 г$ .
Масова частка кислоти в оцті $w = 6 % = 0, 06$ . Знайдемо масу розчину: $m (оцту) = \frac{m ( C H _{3} C O O H )}{w} = \frac{3 , 57}{0 , 06} \approx 59, 5 г$ .

Відповідь:

$m (оцту) \approx 59, 5 г$ .