При нагревании 10,6 г смеси этанола и уксусной кислоты получено 8 г эфира. При сжигании исходной

Ответы на вопрос

Отвечает Маркина Елизавета.

При этерификации этанол реагирует с уксусной кислотой в соотношении 1 : 1:

\mathrm{C_2H_5OH + CH_3COOH \rightarrow CH_3COOC_2H_5 + H_2O}

Обозначим:

x — \text{количество этанола, моль},

y — \text{количество уксусной кислоты, моль}.

Молярные массы:

M(\mathrm{C_2H_5OH})=46\ \text{г/моль},

M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}.

По массе исходной смеси:

46x+60y=10{,}6.

При сгорании одного моля этанола образуются три моля воды:

\mathrm{C_2H_5OH+3O_2\rightarrow2CO_2+3H_2O}.

При сгорании одного моля уксусной кислоты образуются два моля воды:

\mathrm{CH_3COOH+2O_2\rightarrow2CO_2+2H_2O}.

Количество воды, полученной при сгорании смеси:

n(\mathrm{H_2O})=\frac{9}{18}=0{,}5\ \text{моль}.

Следовательно:

3x+2y=0{,}5.

Получаем систему:

\begin{cases} 46x+60y=10{,}6,\\ 3x+2y=0{,}5. \end{cases}

Из второго уравнения:

y=0{,}25-1{,}5x.

Подставим в первое:

46x+60(0{,}25-1{,}5x)=10{,}6,

46x+15-90x=10{,}6,

-44x=-4{,}4,

x=0{,}1\ \text{моль}.

Тогда:

y=0{,}25-1{,}5\cdot0{,}1=0{,}1\ \text{моль}.

Этанол и уксусная кислота содержатся в равных количествах — по $0{,}1$ моль. Поэтому теоретически должно образоваться $0{,}1$ моль этилацетата.

Молярная масса этилацетата:

M(\mathrm{CH_3COOC_2H_5})=88\ \text{г/моль}.

Теоретическая масса эфира:

m_{\text{теор}}=0{,}1\cdot88=8{,}8\ \text{г}.

Практически получено 8 г эфира. Выход продукта:

\eta=\frac{m_{\text{практ}}}{m_{\text{теор}}}\cdot100\% =\frac{8}{8{,}8}\cdot100\% \approx90{,}9\%.

\boxed{\eta\approx90{,}9\%\ (\text{около }91\%)}

При нагревании 10,6 г смеси этанола и уксусной кислоты получено 8 г эфира. При сжигании исходной смеси образуется 9 г воды. Определите выход эфира.