Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3207063
А
Аноним
14 мая 2025 06:48 · публичный вопрос
А
Аноним

К 26,67 г 90%-ного водного раствора уксусной кислоты добавили 28,75 г 80%-ного водного раствора этанола и нагрели. с несколькими каплями серной кислоты (конц.). После завершения…

Запрос пользователя

К 26,67 г 90%-ного водного раствора уксусной кислоты добавили 28,75 г 80%-ного водного раствора этанола и нагрели. с несколькими каплями серной кислоты (конц.). После завершения реакции из смеси удалось отогнать 26,4 г органического вещества, плохо растворимого в воде. Определите выход (в %) продукта реакции.

Ответ нейросети
14 мая 2025 06:48

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!