Вопрос школьника
Сколько граммов этилацетата можно получить из 120 г уксусной кислоты и 138 г этанола, если выход сложного эфира составляет в массовых долях 0,9, или 90%, по сравнению с теоретическим?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции образования этилацетата:
CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O
Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) равна 60 г/моль, а молярная масса этанола (C2H5OH) равна 46 г/моль. Необходимо определить, сколько граммов этилацетата можно получить из 120 г уксусной кислоты и 138 г этанола.
Сначала необходимо определить количество вещества уксусной кислоты и этанола:
n(CH3COOH) = m(CH3COOH) / M(CH3COOH) = 120 г / 60 г/моль = 2 моль
n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 138 г / 46 г/моль = 3 моль
Затем необходимо определить, какое количество этилацетата можно получить из этих мольных количеств уксусной кислоты и этанола. Для этого необходимо использовать коэффициенты стехиометрии из уравнения реакции:
n(CH3COOC2H5) = min(n(CH3COOH), n(C2H5OH)) = 2 моль
Теперь можно определить массу этилацетата, которую можно получить из этих мольных количеств:
m(CH3COOC2H5) = n(CH3COOC2H5) * M(CH3COOC2H5) = 2 моль * 88 г/моль = 176 г
Однако, в условии задачи указано, что выход сложного эфира составляет 90% по сравнению с теоретическим. Теоретический выход можно определить, используя массу этилацетата, которую можно получить из теоретических мольных количеств уксусной кислоты и этанола:
m(CH3COOC2H5)теор = min(m(CH3COOH), m(C2H5OH)) = 120 г
Тогда теоретический выход можно определить как:
Выход = m(CH3COOC2H5) / m(CH3COOC2H5)теор * 100% = 176 г / 120 г * 100% = 146.7%
Таким образом, теоретический выход равен 120 г, а фактический выход составляет 90% от теоретического, то есть 108 г. Ответ: 108 г.
