Równanie reakcji:

$C{H}_{3}COOH+C{H}_{3}C{H}_{2}OH\to C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3+H_{2}O$  

 

Wyrażenie na stałą równowagi reakcji:

$K=\frac{\left[C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3\right]\left[H_{2}O\right]}{\left[C{H}_{3}COOH\right]\left[C{H}_{3}C{H}_{2}OH\right]}$  

$K=4$  

 

Na początku należy obliczyć wprowadzoną liczbę moli każdego ze składników:

Kwas octowy:

$M_{C{H}_{3}COOH}=60\frac{g}{mol}$  

$m_{C{H}_{3}COOH}=\frac{240g}{60\frac{g}{mol}}=4mol$  

Etanol:

$M_{C{H}_{3}C{H}_{2}OH}=46\frac{g}{mol}$  

$m_{C{H}_{3}C{H}_{2}OH}=\frac{138g}{46\frac{g}{mol}}=3mol$  

Octan etylu: 

$M_{C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3}=88\frac{g}{mol}$  

$m_{C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3}=\frac{88g}{88\frac{g}{mol}}=1mol$  

 

Uzupełniamy tabelę zgodnie ze stechiometrią równania:

	$n_p$	$\Delta n$	$n_k$
$C{H}_{3}COOH$	$4$	$-x$	$4-x$
$C{H}_{3}C{H}_{2}OH$	$3$	$-x$	$3-x$
$C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3$	$1$	$+x$	$1+x$
$H_{2}O$	$0$	$+x$	$x$

 

$4=\frac{\left(1+x\right)x}{\left(4-x\right)\left(3-x\right)}$  

$3x^2-29x+48=0$  

$\Delta =265$  

$x_1=2,12$  

$x_2=7,55$     - brak sensu matematycznego ( nie może przereagować więcej niż znajdowało się w układzie)

 

Wykorzystując wynik równania obliczamy ilość moli każdego ze składników po reakcji:

$n_{C{H}_{3}COOH}=4-2,12=1,88mol$  

$n_{C{H}_{3}C{H}_{2}OH}=3-2,12=0,88mol$  

$n_{C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3}=1+2,12=3,12mol$  

$n_{H_{2}O}=2,12mol$  

 

Wykorzystując liczbę moli składników po reakcji oraz objętość mieszaniny obliczamy stężenie molowe:

$C_{C{H}_{3}COOH}=\frac{1,88mol}{0,6d{m}^3}=3,13\frac{mol}{d{m}^3}$  

$C_{C{H}_{3}C{H}_{2}OH}=\frac{0,88mol}{0,6d{m}^3}=1,47\frac{mol}{d{m}^3}$  

$C_{C{H}_{3}COOC{H}_{2}C{H}_3}=\frac{3,12mol}{0,6d{m}^3}=5,2\frac{mol}{d{m}^3}$  

$C_{H_{2}O}=\frac{2,12mol}{0,6d{m}^3}=3,53\frac{mol}{d{m}^3}$