Для получения уксусной кислоты (Ка = 1,78*105) в реакционный сосуд поместили смесь н-бутана и кислорода. После окончания реакции оставшуюся смесь охладили и растворили в 1 л воды (плотность уксусной кислоты - 1,05 г/мл). Результаты определения кислотности полученного раствора показали рН = 2,68. Вычислите, какое количество кислорода вступило в реакцию (число в процентах от начального количества с точностью до целых), если н-бутан был в недостатке, а давление продуктов по окончанию реакции было в 1.8 раза меньше по сравнению с давлением реагентов.

Для начала определим количество уксусной кислоты, которое было получено в результате реакции. Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) = 60 г/моль Масса уксусной кислоты, растворенной в 1 л воды = 1,05 г/мл * 1000 мл = 1050 г Количество молей уксусной кислоты = 1050 г / 60 г/моль = 17,5 моль

Так как уксусная кислота образуется из н-бутана и кислорода, то количество молей кислорода, вступившего в реакцию, равно количеству молей уксусной кислоты, так как н-бутан был в недостатке.

Теперь определим количество молей кислорода, которое было израсходовано в реакции: Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль Масса кислорода, вступившего в реакцию = масса уксусной кислоты * (давление продуктов / давление реагентов) = 1050 г * (1/1.8) = 583,33 г Количество молей кислорода = 583,33 г / 32 г/моль = 18,23 моль

Теперь найдем процентное содержание кислорода относительно начального количества: Процент кислорода = (18,23 моль / начальное количество молей кислорода) * 100% 17,5 моль = 18,23 моль / начальное количество молей кислорода Начальное количество молей кислорода = 18,23 моль / 17,5 моль = 1,04

Процент кислорода = (18,23 моль / 1,04) * 100% = 1756,73%

Итак, около 1757% кислорода вступило в реакцию.