Question

Яка маса естеру утвориться при реакції 9,2 г мурашиної кислоти і 8г метанолу, якщо масова частка виходу естеру 80%​

Answer 1

Ответ: 12.01 г.

Объяснение:

Утворення естеру з мурашиної кислоти (HCOOH) і метанолу (CH3OH) описується наступною реакцією:

HCOOH + CH3OH → CH3COOH + H2O

Молярна маса мурашиної кислоти HCOOH = 46.03 г/моль, а метанолу CH3OH = 32.04 г/моль. Якщо масова частка виходу естеру 80%, це означає, що 20% продукту було втрачено внаслідок побічних реакцій або неповної реакції. Тому, ми можемо розрахувати масу естеру, яка утвориться в результаті повної реакції.

Спочатку потрібно визначити, який з реагентів є обмежуючим реагентом. Для цього переведемо маси реагентів у моли:

n(HCOOH) = m(HCOOH) / M(HCOOH) = 9.2 г / 46.03 г/моль ≈ 0.200 моль

n(CH3OH) = m(CH3OH) / M(CH3OH) = 8 г / 32.04 г/моль ≈ 0.250 моль

Таким чином, обмежуючим реагентом буде мурашина кислота (HCOOH), оскільки вона має меншу кількість молів, ніж метанол.

За рівнянням реакції бачимо, що 1 моль HCOOH утворює 1 моль CH3COOH. Отже, кількість молей естеру, яка утвориться, буде такою ж як кількість молей мурашиної кислоти:

n(CH3COOH) = n(HCOOH) = 0.200 моль

Тепер ми можемо розрахувати масу естеру за допомогою його молярної маси M(CH3COOH) = 60.05 г/моль:

m(CH3COOH) = n(CH3COOH) × M(CH3COOH) = 0.200 моль × 60.05 г/моль ≈ 12.01 г

Отже, маса естеру, яка утвориться в результаті повної реакції, становитиме близько 12.01 г.

Answer 2

Ця реакція — естерифікація — відбувається між мурашиною кислотою та метанолом за утворення естеру та води. Щоб знайти масу утвореного естеру, спочатку потрібно визначити реагент, який буде обмежувальним.

Реакційне рівняння для утворення естеру з мурашиної кислоти (HCOOH) та метанолу (CH3OH) виглядає так:

HCOOH + CH3OH → Ester + H2O

Спочатку знайдемо молекулярні маси речовин: Маса мурашиної кислоти (HCOOH) = 9,2 г Маса метанолу (CH3OH) = 8 г

Молярна маса мурашиної кислоти (HCOOH): H = 1, С = 12, O = 16 Молярна маса = 1(1) + 12 + 2(16) = 46 г/моль

Молярна маса метанолу (CH3OH): H = 1, C = 12, O = 16 Молярна маса = 1(1) + 4(1) + 16 + 1 = 32 г/моль

Далі можемо визначити кількість речовини (молі) для кожного з реагентів:

Кількість молів мурашиної кислоти = маса / молярна маса = 9,2 г / 46 г/моль = 0,2 моль Кількість молів метанолу = маса / молярна маса = 8 г / 32 г/моль = 0,25 моль

Реакційний відношення між мурашиною кислотою та метанолом з рівняння реакції: 1 моль HCOOH : 1 моль CH3OH

За умовою, масова частка виходу естеру складає 80%. Це означає, що 80% розрахованої кількості молей буде утворено у вигляді естеру.

Маса естеру, утвореного з мурашиної кислоти: Маса естеру = кількість молів естеру * молярна маса естеру

Оскільки реагенти використовуються в рівних молярних кількостях, то кількість молів естеру буде такою ж, як кількість молів обмежувального реагента (мурашиної кислоти), тобто 0,2 моль.

Тепер використаємо молярну масу естеру для розрахунку його маси. Потрібно врахувати, що утвориться лише 80% від цієї маси, оскільки масова частка виходу естеру дорівнює 80%.

Молярна маса естеру - це сума мас атомів в його молекулі, наприклад, для етилового естеру (CH3COOC2H5) це буде: C = 12, H = 1, O = 16 Молярна маса = 2(12) + 6 + 2(16) = 88 г/моль

Маса естеру, який утвориться: Маса естеру = кількість молів естеру * молярна маса естеру * масова частка виходу Маса естеру = 0,2 моль * 88 г/моль * 0,8 = 14,08 г

Отже, маса утвореного естеру при реакції між 9,2 г мурашиної кислоти та 8 г метанолу буде близько 14,08 г.