Question

Смесь 60г уксусной кислоты и 60г этанола нагрели в присутствии концентрированной серной кислоты. при этом было получено 60г этилацетата. определите выход реакции этерефикации в процентах

Answer 1

Дано:
m(CH3COOH)=60гр
m(C2H5-OH)=60гр
m(CH3COOC2H5)=60гр
Найти n(этта)?

Решение:
CH3COOH+HO-C2H5--->H2SO4(конц),t,--->
--->CH3-COOC2H5+H2O
Этиловый эфир уксусной кислоты
Или этилат натрия

M(CH3COOH)=60г/моль
n(CH3COOH)=m/M=60/60=1моль
M(C2H5OH)=46г/моль
n(C2H5OH)=m/M=60/46=1,3моль
Расчет ведем по недостатку:
n(CH3COOH)=n(CH3COOC2H5)=1 моль
M(CH3COOC2H5)=88г/моль
m(CH3COOC2H5)=n*M=88*1=88гр
Этта=m(практического выхода / m(теоретического выхода*100=60/88*100=68,2%

Answer 2

Реакция, о которой идет речь, представляет собой эфирефикацию - процесс образования эфира из кислоты и спирта. В данном случае, уксусная кислота (CH₃COOH) реагирует с этанолом (C₂H₅OH) в присутствии концентрированной серной кислоты (H₂SO₄) с образованием этилацетата (CH₃COOC₂H₅) и воды (H₂O).

Химическое уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ \mathrm{CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3COOC_2H_5 + H_2O} \]

Молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) равна приблизительно 60 г/моль, а молярная масса этанола (C₂H₅OH) - примерно 46 г/моль. В соответствии с уравнением реакции, мольное соотношение между уксусной кислотой и этанолом равно 1:1.

Таким образом, если начать смесью из 60 г уксусной кислоты и 60 г этанола, и вся масса реагентов участвует в реакции, то мольные количества уксусной кислоты и этанола будут одинаковыми и равными \(\frac{60 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль}\).

Поскольку из каждого моля уксусной кислоты и каждого моля этанола образуется один моль этилацетата, масса образовавшегося этилацетата также будет равна 60 г. Таким образом, выход реакции (масса образованного продукта) составляет 60 г.

Чтобы определить выход в процентах, используем следующую формулу:

\[ \text{Выход в \%} = \left( \frac{\text{Масса образованного продукта}}{\text{Масса использованных реагентов}} \right) \times 100 \]

В данном случае:

\[ \text{Выход в \%} = \left( \frac{60 \, \text{г}}{60 \, \text{г (уксусная кислота)} + 60 \, \text{г (этанол)}} \right) \times 100 \approx 50\% \]

Таким образом, выход реакции эфирефикации в данном случае составляет примерно 50%.