Вычисление процентного содержания веществ в продукте методом омыления спиртовым раствором щелочи
Получение метилметакрилата
Задача 41.
Вычислите процентное содержание метилметакрилата в продукте, если для его определения методом омыления спиртовым раствором щелочи взята навеска 1,151 г. На титрование избытка щёлочи израсходовано 7 см3 0,5 моль/дм3 H2SО4 (K = 1,0), на титрование холостого опыта затрачено 39,25 см3 того же раствора серной кислоты.
Решение:
M(H2SO4) = 98,079 г/моль;
M(NaOH) = 39,997 г/моль;
M(CH2=C(CH3)-COOCH3) = 100,12 г/моль.
Химическая формула метилметакрилата: CH2=C(CH3)-COOCH3.
1. Рассчитаем количество H2SO4 в 7 см3 0,5 моль/дм3 раствора её, получим:.
n'(H2SO4) = [V(p-pa) . n(H2SO4) . K]/1000=
= (7 . 0,5 . 1,0)/1000 = 0,0035 моль.
2. Рассчитаем количество H2SO4 в 39,25 см3 0,5 моль/дм3 раствора её, получим:
n"(H2SO4) = [V(p-pa) . n(H2SO4) . K]/1000 =
= (39,25 . 0,5 . 1,0)/1000 = 0,0196 моль.
Уравнение реакции взаимодействия серной кислоты с гидроксидом натрия имеет вид:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Из уравнения вытекает, что 2 моль NaOH реагирует с 1 моль H2SO4, т.е.
n(NaOH) = 1/2n(H2SO4)
3. Рассчитаем количество избытка оттитрованной щелочи, получим:
n'(NaOH) = 1/2n'(H2SO4) =
= 1/2 . 0.0035 = 0,00175 моль.
4. Рассчитаем количество щелочи, оттитрованной при холостом опыте, получим:
n"(NaOH) = 1/2n"(H2SO4) =
= 1/2 . 0.0196 = 0,0098 моль.
5. Рассчитаем количество щелочи, затраченное на омыление метилметакрилата, получим:
n(NaOH) = n"(NaOH) - n'(NaOH) =
= 0,0098 - 0,00175 = 0,00805 моль.
Уравнение реакции омыления метилметакрилата имеет вид:
CH2=C(CH3)-COOCH3 + NaOH =
= CH2=C(CH3)-COONa + CH3OH
Из уравнения вытекает, что в реакции метилметакрилат и гидроксид натрия реагируют в отношении 1 : 1, т.е.
n(NaOH) = n(CH2=C(CH3)-COOCH3) = 0,00805 моль.
7. Рассчитаем массу CH2=C(CH3)-COOCH3, пошедшего на омыление, получим:
m(CH2=C(CH3)-COOCH3) =
= n(CH2=C(CH3)-COOCH3) . M(CH2=C(CH3)-COOCH3) =
= 0,00805 . 100,12 = 0,806 г.
8. Вычислим процентное содержание метилметакрилата в навеске, получим:
w%(CH2=C(CH3)-COOCH3) =
= [m(CH2=C(CH3)-COOCH3) . 100%]/m(навески) =
= (0,806 . 100%)/1,151 = 70,026%.
Ответ: w% = 70,026%.
Расчет концентрации контаминанта (Афлатоксин B2) в образце пищи
Задача 42.
Содержание контаминанта (Афлатоксин B2) в исследуемом образце пищи составляет 35 мг/кг. При его экстракции дистиллированной водой обнаружена концентрация 28 мг/л. Рассчитайте его массовую долю в исходной пробе. Процент его экстракции водной фазой, а также молярную и нормальную концентрации гидрофильной (то есть переходящей в водную фазу) части контаминанта.
Решение:
М — молярная масса афлатоксина В2 (314 г/моль);
МЭ — молярная масса эквивалента афлатоксина В2 (157 г/моль).
1. Рассчитаем массовую долю в исходной пробе, получим:
w% = (0,000035 кг . 100%)/1 = 0.0035%.
2. Рассчитаем процент экстракции водной фазой, получим:
w% = (28 . 100%)/35 = 80%.
3. Рассчитае молярную концентрацию гидрофильной части афлатоксина B2, получим:
0,028/314 = 0,000089 М.
4. Рассчитае нормальную концентрацию гидрофильной части афлатоксина B2, получим:
0,028/157 = 0.000178 Н.
