Давайте подробно разберем задачу и выполним все необходимые шаги.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
Общая реакция этерификации метанола с уксусной кислотой:
[ \text{CH}_3\text{COOH} + \text{CH}_3\text{OH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOCH}_3 + \text{H}_2\text{O} ]
Реагенты:
- Метанол (CH₃OH)
- Уксусная кислота (CH₃COOH)
Продукт:
- Эфир — ацетатметил (соя как эфир метановой кислоты и метанола).
Шаг 2. Определим молярные массы веществ
Метанол (CH₃OH):
( 12.01 + (3 \times 1.008) + 16.00 = 32.04 , \text{г/моль} )
Уксусная кислота (CH₃COOH):
( 12.01 + (3 \times 1.008) + 12.01 + 2 \times 16.00 = 60.05 , \text{г/моль} )
Эфир (суммарная молярная масса):
(\text{CH}_3\text{COOCH}_3)
( 12.01 + 3 \times 1.008 + 12.01 + 2 \times 16.00 + 12.01 + 3 \times 1.008 = 74.08 , \text{г/моль} )
Шаг 3. Найдем теоретический максимум количества вещества (молей)
Дано:
- Масса метанола ( m_\text{метанол} = 39.6 , \г )
- Масса уксусной кислоты ( m_\text{кислота} = 18.1 , \г )
Вычислим количество молей каждого реагента:
[ n_\text{метанол} = \frac{39.6}{32.04} \approx 1.237 , \text{моль} ]
[ n_\text{кислота} = \frac{18.1}{60.05} \approx 0.301 , \text{моль} ]
Шаг 4. Определим Limiting Reagent (ограничивающий реагент)
Реакция идет по 1:1, значит ограничивающий реагент — это тот, у которого меньше молей.
- Метанол — 1.237 моль
- Кислота — 0.301 моль
Значит, уксусная кислота — ограничивающий реагент.
Шаг 5. Теоретический выход продукта — эфира
Максимальное количество эфира равно количеству молей уксусной кислоты:
[ n_\text{эфира} = 0.301 , \text{моль} ]
Масса теоретического эфира:
[ m_\text{эфира теор} = n_\text{эфира} \times M_\text{эфира} = 0.301 \times 74.08 \approx 22.30 , \г ]
Шаг 6. Учитываем выход реакции (79%)
Фактический выход:
[ m_\text{эфира фактический} = 22.30 \times 0.79 \approx 17.61 , \г ]
Итог:
Масса эфира, образовавшегося при реакции, составляет approximately 17.61 г.
Ответ:
Масса эфира — 17,61 г.
