UWAGA!! W treści zadania brak jest kluczowej informacji na temat stężenia użytego kwasu solnego. W odpowiedzi do zadania autor książki sugeruje stężenie kwasu wynoszące 0,05 mol/dm³, w związku z czym w poniższych obliczeniach również użyto takiej wartości stężenia. Należy jednak pamiętać, iż w reakcji można użyć kwas solny o dowolnym stężeniu, które wcale nie musi być równe stężeniu wodorotlenku sodu. Brak także informacji na temat objętości użytych estru i wodorotlenku. W odpowiedzi autor sugeruje jednakowe objętości, dlatego tak też przyjęto w poniższych obliczeniach, jednak założenie to nie jest oczywiste.

---

Rozwiązanie:

Z treści zadania wiadomo, że hydrolizie uległo 20% estru. Ponieważ zgodnie z równaniem reakcji ester i wodorotlenek sodu reagują w stosunku molowym 1:1, to przereagowało także 20% wodorotlenku. Stężenie pozostałych 80% wynosi zatem:

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=0,05\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 0,8$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=0,04\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$  

Liczymy ilość moli wodorotlenku w próbce o objętości 10 cm³:

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}}|\cdot \mathrm{V}$

$\mathrm{n}={\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}\cdot \mathrm{V}$

Podstawiamy dane:

$\mathrm{V}=10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3=0,01\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$\mathrm{n}=0,04\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 0,01\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$\mathrm{n}=0,0004\mathrm{mol}$  

Wodorotlenek sodu i kwas solny reagują zgodnie z równaniem reakcji:

$\mathrm{NaOH}+\mathrm{HCl}\to \mathrm{NaCl}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

Ilość moli kwasu potrzebna do zobojętnienia wodorotlenku równa jest ilości moli wodorotlenku.

Obliczamy objętość kwasu solnego o stężeniu 0,05 mol/dm³ zawierającego 0,0004 mola:

${\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}=\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}}|\cdot \mathrm{V}$

$\mathrm{n}={\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}\cdot \mathrm{V}|:{\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}$

$\mathrm{V}=\frac{\mathrm{n}}{{\mathrm{C}}_{\mathrm{m}}}$

Podstawiamy dane:

$\mathrm{V}=10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3=0,01\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$\mathrm{V}=\frac{0,0004\mathrm{mol}}{0,05\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}}$

$\mathrm{V}=0,008\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3=8\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

Odpowiedź: Zużytych zostanie 8 cm³ kwasu solnego.