Question

Ананасову есенцію добувають естерифікацією бутанової кислоти з етанолом. Які маси вихідних речовин треба взяти, щоб добути естер масою 348г?

Answer 1

C3H7COOH + C2H5OH = C3H7COOC2H5 + H2O

x/88 = 348/116

x = 264 г кислоты

y/46 = 348/116

y = 138 г спирта

Answer 2

Щоб розв'язати це завдання, нам потрібно скористатися хімічним рівнянням для реакції естерифікації бутанової кислоти (CH₃CH₂CH₂COOH) та етанолу (CH₃CH₂OH), що утворює етилбутират та воду:

CH₃CH₂CH₂COOH + CH₃CH₂OH → CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃ + H₂O

Молярні маси:

• Бутанова кислота (CH₃CH₂CH₂COOH): 74.08 г/моль
• Етанол (CH₃CH₂OH): 46.07 г/моль
• Етилбутират (CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃): 88.15 г/моль
• Вода (H₂O): 18.02 г/моль

Давайте позначимо маси реагентів, які нам відомі:

Маса бутанової кислоти (m₁) = ? Маса етанолу (m₂) = ? Маса естеру (m₃) = 348 г

Збалансована реакція показує, що одна моль бутанової кислоти реагує з однією моллю етанолу, утворюючи одну молекулу етилбутирату та одну молекулу води.

Молі реагентів у реакції будуть рівні молярній масі поділені на молярну масу:

Молі бутанової кислоти (n₁) = маса (m₁) / молярна маса (74.08 г/моль) Молі етанолу (n₂) = маса (m₂) / молярна маса (46.07 г/моль)

Так як реакція протікає в стехіометричних пропорціях, молярні співвідношення реагентів дорівнюють їхнім коефіцієнтам в збалансованому рівнянні. У цьому випадку коефіцієнти для бутанової кислоти та етанолу обидва дорівнюють 1.

Тепер можна записати вираз для молей естеру:

n₃ = n₁ = n₂

Молі естеру можна також виразити через його молекулярну масу:

n₃ = маса (m₃) / молярна маса естеру (88.15 г/моль)

Отже, маємо рівняння:

маса (m₁) / 74.08 г/моль = маса (m₂) / 46.07 г/моль = 348 г / 88.15 г/моль

З цього рівняння можна знайти m₁ та m₂, щоб знати, які маси вихідних речовин треба взяти.