Treść informacji wprowadzającej:

Reakcja estryfikacji, w której uczestniczą kwas etanowy i butan-2-ol, zachodzi w środowisku kwasowym zgodnie z równaniem:

W temperaturze T stężeniowa stała równowagi tej reakcji Kc = 2,12.

^{Na podstawie: Estryfikacja, https://tsl.wum.edu.pl [dostęp 09.01.2020]}

Treść zadania:

Oblicz, ile gramów bezwodnego kwasu etanowego należy użyć do reakcji z jednym molem butan-2-olu w temperaturze T, aby przereagowało 85% początkowej ilości butan-2-olu.

---

Rozwiązanie:

$Kc=2,12$  

$Kc=\frac{c_E\cdot c_{H_{2}O}}{c_A\cdot C_K}$   

Zakładamy, że objętość układu reakcyjnego wynosiła 1 dm³. Wtedy stężenia składników układu równe są liczbie moli.

Układamy tabelę:

	𝑛𝑝undefined	Δ𝑛undefined	𝑛𝑘undefined
𝑛𝐴undefined	1	-0,85	0,15
𝑛𝐾undefined	x + 0,85	-0,85	x
𝑛𝐸undefined	0	+0,85	0,85
𝑛𝐻2𝑂undefined	0	+0,85	0,85

$K_c=\frac{0,85\cdot 0,85}{0,15\cdot x}$  

$2,12=\frac{0,85\cdot 0,85}{0,15\cdot x}$   

$0,318x=0,7225$  

$x=2,27$   - tyle moli kwasu pozostało w układzie po reakcji

 

Początkowa liczba moli kwasu potrzebna do przereagowania reakcji:

$x+0,85=2,27+0,85=3,12mol$  

 

$M_{C{H}_{3}COOH}=60\frac{g}{mol}$  

 

Masa kwasu potrzebna do przereagowania reakcji:

$m_{C{H}_{3}COOH}=3,12mol\cdot 60\frac{g}{mol}=187,2g$      

 

Odpowiedź: Do reakcji należało użyć 187,2 g bezwodnego kwasu etanowego.