Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции между ацетоном и йодом в растворе гидроксида натрия.
Уравнение реакции может быть таким:
CH3COCH3 + 3I2 + 6NaOH → 3NaI + CH3COONa + 5H2O
Распишем баланс массы для данной реакции:
1 моль ацетона (CH3COCH3) взаимодействует с 3 молями йода (I2) и 6 молями гидроксида натрия (NaOH).
Образуется 3 моля йодида натрия (NaI), 1 моль ацетата натрия (CH3COONa) и 5 молей воды (H2O).
Молярная масса ацетона (CH3COCH3) равна 58 г/моль.
Масса вещества А, которое получается при данной реакции, равна 5 г.
Количества вещества можно рассчитать по формуле:
n = m/M,
где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.
Поэтому число молей вещества А можно определить следующим образом:
n (ацетона) = 5 г / 58 г/моль = 0,086 моль
Так как коэффициент перед ацетоном в уравнении реакции равен 1, мы можем заключить, что количество молей других веществ также равно 0,086 моль.
Так как количество молей йода в реакции в 3 раза больше, пересчитаем количества молей других веществ с учетом этого факта:
n (I2) = 0,086 моль / 3 = 0,029 моль
n (NaOH) = 0,086 моль / 6 = 0,014 моль
Поэтому объем газа, образующегося при сжигании 0,029 моль йода, будет равен:
V (I2) = n (I2) * 22,4 л/моль = 0,029 моль * 22,4 л/моль = 0,6496 л ≈ 649,6 мл
Однако в условии задачи сказано, что образуется объем углекислого газа (CO2) в 284 мл. Так как углекислый газ образуется в меньшем объеме, чем йод, можно заключить, что углекислый газ является ограничивающим реагентом в данной реакции.
Вычислим количества молей углекислого газа в реакции:
n (CO2) = V (CO2) / 22,4 л/моль = 284 мл / 1000 мл/л / 22,4 л/моль ≈ 0,013 моль
Так как уравнение реакции показывает, что каждый моль ацетона дает 1 моль углекислого газа, можно сделать вывод, что количество молей ацетона в реакции равно 0,013 моль.
Отсюда следует, что масса вещества Х в реакции равна:
m (X) = n (вещества Х) * M (вещества Х) = 0,013 моль * 372,6 г/моль = 4,84 г
Таким образом, мы получаем, что масса вещества Х в реакции равна 4,84 г, как указано в условии задачи.
Сумма коэффициентов в уравнении реакции равна:
1 + 3 + 6 + 3 + 1 + 5 = 19