дано:
масса простого эфира (R-O-R) = 2,99 г
выход реакции = 65 %
найти:
массу метанола, необходимую для получения 2,99 г эфира.
решение:
1. Рассчитаем теоретическую массу простого эфира, которую нужно получить с учетом выхода.
Выход (%) = (фактическая масса / теоретическая масса) * 100%
Отсюда, теоретическая масса = фактическая масса / (выход / 100)
Теоретическая масса = 2,99 г / (0,65) ≈ 4,6 г
2. Напишем уравнение реакции дегидратации метанола, которая приводит к образованию простого эфира. Для простоты рассмотрим реакцию получения диметилового эфира (CH3-O-CH3):
2 CH3OH → CH3-O-CH3 + H2O
По уравнению видно, что 2 моль метанола дает 1 моль эфира. Значит, для 4,6 г эфира потребуется 2 моль метанола.
3. Рассчитаем количество молей полученного эфира:
Молярная масса диметилового эфира (C2H6O):
C: 12 г/моль * 2 = 24 г
H: 1 г/моль * 6 = 6 г
O: 16 г/моль * 1 = 16 г
Общая молярная масса = 24 + 6 + 16 = 46 г/моль
Количество молей простого эфира:
n(C2H6O) = 4,6 г / 46 г/моль ≈ 0,1 моль
4. Поскольку на 1 моль эфира требуется 2 моль метанола, то:
n(CH3OH) = 2 * n(C2H6O) = 2 * 0,1 моль = 0,2 моль
5. Рассчитаем массу метанола:
Молярная масса метанола (CH3OH):
C: 12 г/моль * 1 = 12 г
H: 1 г/моль * 4 = 4 г
O: 16 г/моль * 1 = 16 г
Общая молярная масса = 12 + 4 + 16 = 32 г/моль
Масса метанола = n(CH3OH) * молярная масса
Масса метанола = 0,2 моль * 32 г/моль = 6,4 г
ответ:
масса метанола, необходимая для получения 2,99 г простого эфира, составляет 6,4 г.