К 5г 90%-го этилового спирта прилили 7г 90%-го раствора уксусной кислоты и нагрели смесь в присутствии концентрированной серной кислоты. Определить массу эфира, если выход…

Для решения этой задачи нам нужно провести расчет, основываясь на реакции между этиловым спиртом и уксусной кислотой, которая приводит к образованию этилового эфира (этилового уксуса).

Шаг 1: Определение количества реагентов

1. Этиловый спирт (C2H5OH):

   • У нас есть 5 г 90%-го этилового спирта.

   • Первоначальная масса спирта: \( 5 \, \text{г} \times 0.90 = 4.5 \, \text{г} \)

   • Найдем количество молей этилового спирта: Молярная масса этилового спирта: \( C: 12 \, (2 \times 12) + H: 1 \, (6 \times 1) + O: 16 = 46 \, \text{г/моль} \)

     Количество молей: \[ n_{\text{C2H5OH}} = \frac{4.5 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 0.0978 \, \text{моль} \]

2. Уксусная кислота (CH3COOH):

   • Мы добавили 7 г 90%-го раствора уксусной кислоты.

   • Масса уксусной кислоты: \( 7 \, \text{г} \times 0.90 = 6.3 \, \text{г} \)

   • Найдем количество молей уксусной кислоты: Молярная масса уксусной кислоты: \( C: 12 \, (2 \times 12) + H: 1 \, (4 \times 1) + O: 16 \, (2 \times 16) = 60 \, \text{г/моль} \)

     Количество молей: \[ n_{\text{CH3COOH}} = \frac{6.3 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} \approx 0.105 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Определение стехиометрии реакции

Реакция между этиловым спиртом и уксусной кислотой протекает по следующему уравнению: \[ \text{C2H5OH} + \text{CH3COOH} \rightarrow \text{C2H5OCOCH3} + \text{H2O} \]

Согласно уравнению, 1 моль этилового спирта реагирует с 1 моль уксусной кислоты. Следовательно, количество эфира, который мы можем получить, будет ограничено тем реагентом, который расходуется первым.

Из рассчитанных количеств:

• Этилового спирта: 0.0978 моль
• Уксусной кислоты: 0.105 моль

Этилового спирта меньше, значит он будет лимитирующим реагентом.

Шаг 3: Расчет теоретического выхода эфира

Количество эфира, которое может быть получено: \[ n_{\text{эфир}} = n_{\text{лимитирующий}} = n_{\text{C2H5OH}} = 0.0978 \, \text{моль} \]

Молярная масса этилового эфира (C2H5OCOCH3): \[ C: 12 \, (4 \times 12) + H: 1 \, (8 \times 1) + O: 16 \, (2 \times 16) = 88 \, \text{г/моль} \]

Теперь найдем теоретический выход массы эфира: \[ \text{Масса эфира} = n \times M = 0.0978 \, \text{моль} \times 88 \, \text{г/моль} \approx 8.62 \, \text{г} \]

Шаг 4: Расчет фактического выхода эфира

Отметим, что фактический выход составил 95% от теоретически возможного, поэтому: \[ \text{Фактический выход} = 8.62 \, \text{г} \times 0.95 \approx 8.19 \, \text{г} \]

Ответ: Масса эфира, полученного в реакции, составляет приблизительно 8.19 г.