Смесь этанола и муравьиной кислоты разделили на две части. Первую часть массой 23,0 г сожгли в избытке кислорода и получили 17,92 дм3 (н. у.) газа. Из второй части массой 11,5 г получили 6,6 г этилформиата. Рассчитайте выход сложного эфира.
от

1 Ответ

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 %.
от