Вычисли массу эфира, образующегося при взаимодействии этанола массой 35,1 г с уксусной кислотой массой 17,5 г, если выход продукта реакции составляет 75 % от теоретически возможного.
(Вычисления производи с точностью до сотых. Ответ также округли до сотых. Например, 14,03.)
Дано:
Масса этанола (C₂H₅OH) = 35,1 г
Масса уксусной кислоты (CH₃COOH) = 17,5 г
Выход продукта реакции = 75% (0,75)
Молярная масса этанола = 46,07 г/моль
Молярная масса уксусной кислоты = 60,05 г/моль
1. Сначала определим количество вещества каждого реагента:
- Для этанола:
Молярная масса этанола = 46,07 г/моль
Моль этанола = масса / молярная масса = 35,1 г / 46,07 г/моль ≈ 0,76 моль
- Для уксусной кислоты:
Молярная масса уксусной кислоты = 60,05 г/моль
Моль уксусной кислоты = масса / молярная масса = 17,5 г / 60,05 г/моль ≈ 0,29 моль
2. Затем найдем коэффициенты реакции, учитывая уравнение реакции между этанолом и уксусной кислотой:
C₂H₅OH + CH₃COOH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O
Из уравнения видно, что мольное соотношение между этанолом и уксусной кислотой равно 1:1.
3. Теперь найдем количество вещества, которое должно было образоваться в реакции, при условии полного превращения всех реагентов, и учтем выход продукта:
- Минимальное количество продукта, которое должно образоваться, равно минимуму из значений молей реагентов:
Минимальное количество молей продукта = min(моль этанола, моль уксусной кислоты) ≈ 0,29 моль
- Учитывая выход продукта в 75%, полное количество молей продукта будет:
Моли продукта = минимальное количество молей продукта * выход продукта = 0,29 моль * 0,75 = 0,2175 моль
4. Наконец, вычислим массу образовавшегося эфира (CH₃COOC₂H₅):
Молярная масса эфира = молярная масса CH₃COOC₂H₅ = 88,11 г/моль
Масса эфира = моли продукта * молярная масса эфира = 0,2175 моль * 88,11 г/моль ≈ 19,17 г
Итак, масса эфира, образующегося при взаимодействии этанола и уксусной кислоты, составляет приблизительно 19,17 г.