Do reakcji estryfikacji wzięto 8g alkoholu etylowego i 12g kwasu octowego Jakie liczby
gramów czterech składników reakcji będą w równowadze, jeżeli stała równowagi osiągnęła w określonej temperaturze wartość 4,5?


Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Dane:                                                Szukane:

m alkoholu=8g                     masa reagentów w stanie równowagi=?

m kwasu = 12g

K = 4,5

  • Obliczam ilość moli alkoholu:

M C₂H₅OH = 46g/mol

1 mol................46g

x moli ...............8g

      x = 0,17 mola alkoholu

  • Obliczam ilość moli kwasu:

M CH₃COOH = 60g/mol

1 mol................60g

x moli ...............12g

      x = 0,2 mola kwasu

CH₃COOH + C₂H₅OH =[H₂SO₄]= CH₃COOC₂H₅  + H₂O

1 mol               1 mol                          1 mol                1 mol

0,2                  0,17                            0,17                  0,17

 mole                   kwas         alkohol             ester            woda

.............................................................................................................................

na początku |      0,2              0,17                      0                  0

równowaga   |     0,2 - x        0,17 - x                   x                   x

K = x²/( 0,2 - x)*(0,17 - x)

4,5 = x²/( 0,2-x)*(0,17-x)

x² = 4,5*(0,034 - 0,2x - 0,17x + x²)

x² = 0,153 - 0,9x - 0,765x + 4,5x²)

x² - 4,5x² +  1,665x - 0,153 = 0

-3,5x² + 1,665x  - 0,153 = 0

Δ = b² - 4ac

Δ = (1,665)² - 4,5*(-3,5)*(-0,153)

Δ = 0,36

√Δ = 0,6

x₁ =(-b - √Δ) / 2a

x₁ = (-1,665 - 0,6)/-7

x₁ = 0,32

x₂ = (-b + √Δ) / 2a

x₂ = 0,15

Pierwszy wynik odrzucamy, ponieważ nie spełnia warunków zadania. Powstało 0,17 mola estru i 0,17 mola wody.

  • Ilość moli w stanie równowagi:

kwas: 0,2 - 0,15 = 0,05 mola

alkohol: 0,17 - 0,15 = 0,02 mola

ester: 0,15 mola

woda: 0,15 mola

  • Ile to gramów:

kwas

1 mol...............60g

0,05m...............xg

      x = 3g CH₃COOH

alkohol

1 mol.............46g

0,02m.............xg

     x = 0,92g C₂H₅OH

ester

M CH₃COOC₂H₅ = 88g/mol

1 mol................88g

0,15 m................xg

      x = 13,2g CH₃COOC₂H₅

woda

M H₂O = 18g

1 mol................18g

0,15 m..............xg

       x = 2,7g H₂O

Viz Inne Pytanie