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!