Autorzy:Barbara Pac
Wydawnictwo:Wydawnictwo szkolne OMEGA
Rok wydania:2015
Do 100,0 g 46,0%-owego wodnego roztworu...4.84 gwiazdek na podstawie 6 opinii

Do 100,0 g 46,0%-owego wodnego roztworu...

Zadanie 190Zadanie
Zadanie 191Zadanie

1.

Zapiszmy równanie reakcji:

`#(C_2H_5OH)_(100,0g;\ 46%)+#(CH_3COOH)_(1mol)harrCH_3COOC_2H_5+H_2O `

Obliczmy ile gram oraz moli etanolu posiadamy, a także ile wody znajduje się w układzie

`m_(C_2H_5OH)=0,46*100,0g=46,0g `

`n_(C_2H_5OH)=(46,0g)/(46g/(mol))=1mol `

`m_(H_2O)=100,0g-46,0g=54,0g `

`n_(H_2O)=(54,0g)/(18g/(mol))=3mol `

Zapiszmy dane w tabelce:

 

 

na początku

w trakcie

na końcu

C2H5OH

1 mol

1-x

0,59

CH3COOH

1 mol

1-x

0,59

CH3COOC2H5

0 mol

+x

0,41

H2O

3 mol

3+x

3,41

Zakładamy stałą równowagi reakcji tej estryfikacji równą `K=4`

Zapisujemy wyrażenie na stałą równowagi reakcji:

`K=(x*(3+x))/((1-x)*(1-x)) `

`4=(x*(3-x))/((1-x)*(1-x)) `

`4=(3x+x^2)/(1-2x+x^2) `

`4-8x+4x^2=3x+x^2 `

`3x^2-11x+4=0 `

`Delta=73 `

`sqrt(Delta)=8,54 `

`x_1=(11-8,54)/6=0,41 `

`x_2=(11+8,54)/6=3,26 `

X nie może być większe od 1 (zgodnie z danymi z tabelki), więc wartość x2 nie może być przyjęta do dalszych obliczeń. 

Wyznaczamy równowagowe liczby moli wszystkich reagentów:

`[CH_3COOH]=[C_2H_5OH]=1,0-0,41=0,59 `

`[CH_3COOC_2H_5]=0,41 `

`[H_2O]=3,0+0,41=3,41 `

 

2.

Zgodnie z równaniem reakcji zapisanym powyżej, z jednego mola kwasu i jednego mola alkoholu można otrzymać jeden mol estru. Otrzymano 0,41 mol estru, wydajność reakcji wynosiła więc:

`W=(0,41mol)/(1mol)*100%=41% `

Otrzymana wartość jest jakościowo zgodna z wnioskiem sformułowanym w zadaniu 189