дано:
- Масса первой части смеси = 23,0 г
- Объем газа (углекислый газ) = 17,92 дм³ (при нормальных условиях)
- Масса второй части смеси = 11,5 г
- Масса этилформиата = 6,6 г
найти:
- Выход сложного эфира (в процентах)
решение:
1. Сначала определим, сколько моль углекислого газа было образовано из первой части смеси. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л (или 22,4 дм³).
число молей углекислого газа = объем газа / 22,4 дм³ = 17,92 дм³ / 22,4 дм³/моль ≈ 0,799 моль
2. Теперь найдем, сколько моль этанола и муравьиной кислоты было в первой части смеси. Реакция горения этанола выглядит так:
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Из уравнения видно, что на 1 моль этанола получается 2 моля CO2. Тогда количество молей этанола, которое сгорело:
число молей этанола = число молей CO2 / 2 = 0,799 моль / 2 ≈ 0,3995 моль
3. Следовательно, масса этанола, которая была в первой части, равна:
масса(этанол) = число молей * Молярная масса этанола
Молярная масса этанола = 46,07 г/моль
масса(этанол) ≈ 0,3995 моль * 46,07 г/моль ≈ 18,4 г
4. Теперь найдем массу муравьиной кислоты, которая была в первой части смеси:
масса(муравьиная кислота) = масса(первой части) - масса(этанол)
масса(муравьиная кислота) = 23,0 г - 18,4 г ≈ 4,6 г
5. Во второй части смеси массой 11,5 г были использованы и этанол, и муравьиная кислота для синтеза этилформиата.
Реакция получения этилформиата:
C2H5OH + HCOOH → HCOOC2H5 + H2O
6. Найдем, сколько моль этилформиата было получено из второй части смеси:
число молей этилформиата = масса / Молярная масса этилформиата
Молярная масса этилформиата = 60,05 г/моль
число молей этилформиата = 6,6 г / 60,05 г/моль ≈ 0,1098 моль
7. Из уравнения видно, что на 1 моль этилформиата требуется 1 моль этанола и 1 моль муравьиной кислоты. Тогда мы можем сказать, что:
масса(использованного этанола) + масса(использованной муравьиной кислоты) ≥ 6,6 г (этилформиат)
8. Теперь найдем выход сложного эфира. Для этого нам нужно знать общее количество реагентов, использованных для производства этилформиата. Поскольку у нас нет точных данных о том, сколько из каждого реагента было использовано, мы предположим, что оба реагента использованы полностью и составим уравнение:
выход сложного эфира (%) = (масса(синтезированного сложного эфира) / (масса(использованного этанола) + масса(использованной муравьиной кислоты))) * 100%
Где масса(использованного этанола) и масса(использованной муравьиной кислоты) - это соответственно 18,4 г и 4,6 г:
общая масса реагентов = 18,4 г + 4,6 г = 23 г
выход сложного эфира (%) = (6,6 г / 23 г) * 100% ≈ 28,7 %
ответ:
Выход сложного эфира составляет aproximadamente 28,7 %.