Po zmieszaniu 230 g...- Zadanie 17.152: Zbiór zadań z chemii dla liceów i techników. Zakres rozszerzony

Rozwiązanie

Zapisujemy równanie estryfikacji:

$C H_{3} C O O H + C_{2} H_{5} O H H_{2} S O_{4} C H_{3} C O O C_{2} H_{5} + H_{2} O$

Stała równowagi reakcji możemy zapisać jako:

$K = \frac{[ C _{2} H _{5} C O O C _{3} H _{7} ] \cdot [ H _{2} O ]}{[ C _{2} H _{5} C O O H ] \cdot [ C _{3} H _{7} O H ]}$

Obliczamy początkowe, użyte liczby moli każdego z reagentów:

$n_{C H_{3} C O O H} = \frac{180 g}{60 \frac{g}{mol}} = 3 m o l$

$n_{C_{2} H_{5} O H} = \frac{230 g}{46 \frac{g}{mol}} = 5 m o l$

$n_{C H_{3} C O O C_{2} H_{5}} = \frac{220 g}{88 \frac{g}{mol}} = 2, 5 m o l$

$x = 2, 5$

Równowagowa liczba moli substratów wynosi:

$n_{C H_{3} C O O H} 3 m o l - 2, 5 m o l = 0, 5$

$n_{C_{2} H_{5} O H} = 5 m o l - 2, 5 m o l = 2, 5$

Podstawiamy dane i obliczamy stała równowagi reakcji:

$K = \frac{2 , 5 \cdot 2 , 5}{0 , 5 \cdot 2 , 5} = 5$

- Nowe dane

Obliczamy liczbę moli użytego kwasu i etanolu:

$n_{C H_{3} C O O H} = \frac{18 g}{60 \frac{g}{mol}} = 0, 3 m o l$

$n_{C_{2} H_{5} O H} = \frac{18 , 4 g}{46 \frac{g}{mol}} = 0, 4 m o l$

Wiemy, że liczba moli każdego produktu wzrośnie o +x, natomiast liczba moli każdego z substratów zmniejszy się o -x, wyrażenie na stałą równowagi:

$K = \frac{x \cdot x}{( 0 , 3 - x ) \cdot ( 0 , 4 - x )}$

wiemy, że stała równowagi reakcji K= 5,

$5 = \frac{x \cdot x}{( 0 , 3 - x ) \cdot ( 0 , 4 - x )}$

wyznaczamy x:

$5 = \frac{x ^{2}}{0 , 12 - 0 , 4 x - 0 , 3 x + x ^{2}}$

$x = 0, 234 m o l$

Masa powstałego estru wynosi:

$m_{C H_{3} C O O C_{2} H_{5}} = 0, 234 m o l \cdot 88 \frac{g}{mol} \approx 21 g$

Dominika Struzik

Nauczycielka chemii

Tutaj pojawi się lista Twoich książek

Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.