W układzie, w stanie równowagi, znajdowały się reagenty, których ilości wynosiły odpowiednio:

$n_{\text{alkohol}}=0,5mol$

$n_{\text{kwas}}=3mol$

$n_{\text{woda}}=3mol$

$n_{\text{ester}}=2mol$

Wiemy, że w reakcji powstały 2 mole estru, więc z każdej z substancji początkowych ubyło po 2 mole. Zapiszmy te dane w tabeli i ustalmy początkowe liczby moli substancji znajdujących się w układzie:

 

	n0 [mol]	Δn [mol]	nk [mol]
CH3COOH	5	-2	3
C2H5OH	2,5	-2	0,5
CH3COOC2H5	0	+2	2
H2O	1	+2	3

Z wyznaczonych danych wynika, że w układzie na początku znajdowało się:

$n_{\text{kwas}}=5mol$

$n_{\text{alkohol}}=2,5mol$

$n_{\text{woda}}=1mol$

Z treści zadania wiemy, że w każdym z roztworów (kwasu i alkoholu) znajdowało się tyle samo wody. Wiemy, że w układzie znajdował się 1 mol wody, czyli na kwas przypadało 0,5 mola wody i na alkohol tak samo. Roztowry te skłądały się więc z:

5 moli kwasu i 0,5 mola wody

2,5 mola alkoholu i 0,5 mola wody

Wyznaczmy masę składników roztwory kwasu oraz masę całego roztworu:

$M_{C{H}_{3}COOH}=60\frac{g}{mol}$

$M_{H_{2}O}=18\frac{g}{mol}$

$m_{C{H}_{3}COOH}=5mol\cdot 60\frac{g}{mol}=300g$

$m_{H_{2}O}=0,5mol\cdot 18\frac{g}{mol}=9g$

$m_{\text{roztworu}}=300g+9g=309g$

Wyznaczmy stężenie procentowe kwasu:

$Cp=\frac{m_s}{m_{\text{roztworu}}}\cdot 100\%$

$Cp=\frac{300g}{309g}\cdot 100\%$

$Cp=97\%$

 

Odpowiedź: Stężenie procentowe kwasu octowego użytego do doświadczenia wynosiło 97%