При нагревании 25,8 г смеси этилового спирта и уксусной кислоты было получено 14,08 г сложного эфира. при полном сжигании той же массы исходной смеси спирта и кислоты образовалось 23,4 мл воды определите массовую долю в % каждого компонентта и исходной смеси расчитайте с каким выходом протекала реакция этерификации
1) Рассчитаем количество вещества сложного эфира (эфирная группа) в полученной массе сложного эфира:
m (сложный эфир) = 14,08 г
M (эфирная группа) = Молярная масса этерифицирующего агента - Молярная масса воды
Зная, что М (C2H5OH) = 46,07 г/моль и М (CH3COOH) = 60,05 г/моль, можем рассчитать:
M (эфирная группа) = (46,07 г/моль + 60,05 г/моль) - (2 х 1 г/моль + 16 г/моль) = 88,06 г/моль
Теперь рассчитаем количество вещества сложного эфира:
n (сложный эфир) = m (сложный эфир) / M (эфирная группа) = 14,08 г / 88,06 г/моль = 0,1599 моль
2) Так как из исходной смеси образуется 23,4 мл воды, мы можем рассчитать массу воды:
V (вода) = 23,4 мл = 0,0234 л
Плотность воды при данной температуре возьмем равной 1 г/мл
m (вода) = V (вода) x плотность воды = 0,0234 л x 1 г/мл = 0,0234 г
3) Рассчитаем массу исходной смеси (этанол и уксусная кислота) по принципу сохранения массы:
m (исходная смесь) = m (сложный эфир) + m (вода) = 14,08 г + 0,0234 г = 14,1034 г
4) Для расчета массовой доли каждого компонента в исходной смеси применим формулу:
массовая доля = (m (компонент) / m (исходная смесь)) x 100%
Массовая доля этанола:
m (компонент) = 25,8 г - m (уксусная кислота)
массовая доля этанола = ((25,8 г - m (уксусная кислота)) / 14,1034 г) x 100%
Массовая доля уксусной кислоты:
m (компонент) = 25,8 г - m (этанол)
массовая доля уксусной кислоты = ((25,8 г - m (этанол)) / 14,1034 г) x 100%
5) Наконец, рассчитаем выход реакции этерификации, выразив его через количество вещества сложного эфира и исходной смеси:
Выход = (n (сложный эфир) / (n (этанол) + n (уксусная кислота))) x 100%
Остается лишь рассчитать значения массовой доли и выхода реакции, подставив значения исходных данных в формулы и проведя вычисления.