Рассчитайте, какую массу уксумноэтилового эфира можно получить из 15 Г, уксусной кислоты и 20 Г, этанола, если массовая доля полученного эфира составляет 75% от теоритического
Для решения этой задачи сначала определим, какие реакции идут при образовании уксумноэтилового эфира (ацетат этилена) и найдем теоретический выход продукта.
Шаг 1: Уравнение реакции Реакция между уксусной кислотой и этанолом выглядит следующим образом:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O} \]
Шаг 2: Найдем количество моль уксусной кислоты и этанола
- Молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) = 60 г/моль
- Молярная масса этанола (C₂H₅OH) = 46 г/моль
Для уксусной кислоты: \[ n_{\text{CH}_3\text{COOH}} = \frac{15 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0.25 \, \text{моль} \]
Для этанола: \[ n_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = \frac{20 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 0.4348 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определим лимитирующий реагент
Согласно уравнению реакции, уксусная кислота и этанол реагируют в соотношении 1:1. Это значит, что лимитирующим реагентом будет уксусная кислота, так как её мольное количество меньше.
Шаг 4: Теоретический выход уксумноэтилового эфира
Так как мы имеем 0.25 моль уксусной кислоты, то количество полученного уксумноэтилового эфира также составит 0.25 моль.
Молярная масса уксумноэтилового эфира (CH₃COOC₂H₅) составляет: \[ 60 \, \text{г/моль} + 46 \, \text{г/моль} = 104 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем теоретическую массу уксумноэтилового эфира: \[ m_{\text{эфир}} = n_{\text{эфир}} \cdot M_{\text{эфир}} = 0.25 \, \text{моль} \cdot 104 \, \text{г/моль} = 26 \, \text{г} \]
Шаг 5: Рассчитаем массу полученного эфира
По условию задачи, массовая доля полученного эфира составляет 75% от теоретического выхода. Таким образом, реальная масса эфира: \[ m_{\text{реальный}} = 0.75 \cdot m_{\text{эфир}} = 0.75 \cdot 26 \, \text{г} = 19.5 \, \text{г} \]
Таким образом, массу уксумноэтилового эфира, которую можно получить, составляет 19.5 г.
