Bài 19.20 trang 96, 97, 98, 99, 100, 101 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Formic acid là một chất lỏng, mùi xốc mạnh và gây bỏng da...

Formic acid là một chất lỏng, mùi xốc mạnh và gây bỏng da, acid này được chưng cất lần đầu từ loài kiến lửa có tên là Fomicarufa. Kiến khi cắn sẽ “tiêm” dung dịch chứa 50% thể tích formic acid vào da. Trung bình mỗi lần cắn, kiến có thể "tiêm” khoảng 6,0×10^-3 cm³ dung dịch formic acid.

a) Biết mỗi lần cắn, kiến "tiêm” 80% formic acid có trong cơ thể. Giả sử lượng formic acid trong các con kiến là bằng nhau. Hãy xác định thể tích formic acid tinh khiết có trong một con kiến.

b) Để làm giảm lượng formic acid trong vết cắn, bác sĩ thường dùng thuốc có chứa thành phần là sodium hydrogencarbonate (NaHCO₃). Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng và tính khối lượng sodium hydrogencarbonate cần dùng để trung hoà hoàn toàn lượng formic acid tử vết kiến cắn (biết khối lượng riêng của formic acid là 1,22 g/cm³).

Phương pháp giải :

a) Tính thể tích của formic acid từ dung dịch formic acid rồi tính thể tích formic acid tinh khiết trong cơ thể kiến.

b) Carboxylic acid có tính acid yếu, tác dụng với muối hydrogencarbonate tạo muối mới, CO₂ và H₂O.

Sử dụng công thức: \[{{\rm{m}}_{{\rm{HCOOH}}}} = {{\rm{V}}_{{\rm{HCOOH}}}}{\rm{ \times }}{{\rm{D}}_{{\rm{HCOOH}}}}\]. Từ đó tính số mol của NaHCO₃ theo HCOOH.

Lời giải chi tiết:

a) Thể tích của formic acid trong dung dịch kiến tiêm: \(6,0 \times {10^{ - 3}} \times \frac{{50\% }}{{100\% }} = 3 \times {10^{ - 3}}{\rm{(c}}{{\rm{m}}^3}{\rm{)}}\)

Thể tích formic acid tinh khiết có trong một con kiến: \({{\rm{V}}_{{\rm{HCOOH}}}} = 3 \times {10^{ - 3}} \times \frac{{100\% }}{{80\% }}{\rm{ = }}3,75 \times {10^{ - 3}}{\rm{ (c}}{{\rm{m}}^3}{\rm{)}}\)

b) \({{\rm{m}}_{{\rm{HCOOH}}}} = 3 \times {10^{ - 3}}{\rm{ \times 1,22 = }}3,66 \times {10^{ - 3}}({\rm{g}})\)

\( \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{HCOOH}}}} = \frac{{3,66 \times {{10}^{ - 3}}}}{{46}} \approx 7,96 \times {10^{ - 5}}({\rm{mol}})\)

Xét phương trình hóa học: \({\rm{HCOOH}} + {\rm{NaHC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \to {\rm{HCOONa}} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)

Ta có: \({{\rm{n}}_{{\rm{NaHC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{HCOOH}}}} = 7,96 \times {10^{ - 5}}{\rm{ (mol)}}\)

\({{\rm{m}}_{{\rm{NaHC}}{{\rm{O}}_3}}} = 7,96 \times {10^{ - 5}} \times 84 = 6,69 \times {10^{ - 3}}{\rm{(mg) = 6,69 (g)}}\)