Давайте разберём задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Масса исходного раствора уксусной кислоты (ацетата): ( m_{укс} = 26,67,г ), концентрация — 90%, то есть:
[ m_{укс , кислоты} = 0{,}9 \times 26{,}67,г = 24{,}003,г ]
- Масса раствора этанола: ( m_{этанол} = 28,75,г ), концентрация — 80%, то есть:
[ m_{этанол , спирта} = 0{,}8 \times 28{,}75,г = 23,00,г ]
- После реакции из смеси выделено ( 26,4,г ) органического вещества, плохо растворимого в воде.
Шаг 1: Определение веществ, участвующих в реакции
Зная, что в смеси есть уксусная кислота и этанол, и что под действием кислоты (серной) происходит реакция — этерификацию:
[ \text{уксусная кислота} + \text{этанол} \rightarrow этиловый эфир уксусной кислоты + вода ]
Общая реакция:
[
\text{CH}_3\text{COOH} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}
]
Объект — этиловый эфир уксусной кислоты (этилуксусат).
Шаг 2: Определение количества веществ
Молярная масса:
- Уксусная кислота (CH₃COOH): ( 60 ,г/моль )
- Этанол (C₂H₅OH): ( 46,г/моль )
- Этилуксусат (C₄H₈O₂): ( 88,г/моль )
Молярное количество уксусной кислоты:
[
n_{укс} = \frac{24{,}003,г}{60,г/\text{моль}} \approx 0,400,моль
]
Молярное количество этанола:
[
n_{этанол} = \frac{23,00,г}{46,г/\text{моль}} \approx 0,5,моль
]
Шаг 3: Определение теоретического максимума этеризации
Зреен, что реакция идёт по равному принципу — 1:1 — уксусная кислота и этанол.
- Максимальное число молей продукта (этилуксусата), которое может образоваться, — это минимальное из количества исходных реагентов:
[
n_{продукта} \leq \min(n_{укс}, n_{этанол}) = 0,4,моль
]
Шаг 4: Расчёт теоретической массы продукта
Масса этилуксусата:
[
m_{теорет} = n_{продукта} \times M_{этилуксусат} = 0,4,моль \times 88,г/моль = 35,2,г
]
Это — максимально возможное количество продукта при полном превращении уксусной кислоты и этанола.
Шаг 5: Реальный выход
Из смеси после реакции выделено ( 26,4,г ) вещества, плохо растворимого в воде.
Допустим, что этот первичный продукт — этилуксусат (его и получают при эфирикации). Тогда:
[
\text{выход} = \frac{\textома} \text{реального продукта}}{\text{теоретический максимум}} \times 100%
]
[
\text{выход} = \frac{26,4,г}{35,2,г} \times 100% \approx 75%
]
Итог:
Ответ:
[
\boxed{
75%
}
]
Это означает, что из возможных 35,2 г продукта было получено 26,4 г, что соответствует выходу около 75%.
Если нужны более точные расчёты или объяснения, обращайтесь!
