Каков процент выхода продукта реакции (в %) от теоретически возможного, если при реакции 30 г бутанола с 24 г уксусной

Andreevich

44

Для решения этой задачи необходимо определить, на сколько процентов выход продукта реакции отличается от теоретически возможного.

Сначала найдем количество вещества (в молях) каждого компонента, используя их молярные массы. Молярная масса бутанола (C₄H₉OH) составляет 74 г/моль, молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) равна 60 г/моль, а молярная масса бутилацетата (CH₃COOC₄H₉) составляет 116 г/моль.

Для бутанола имеем:
масса = 30 г
молярная масса = 74 г/моль
количество вещества (бутанол) = масса / молярная масса = 30 г / 74 г/моль = 0.405 моль

Для уксусной кислоты имеем:
масса = 24 г
молярная масса = 60 г/моль
количество вещества (уксусная кислота) = масса / молярная масса = 24 г / 60 г/моль = 0.4 моль

Теперь рассмотрим сбалансированное уравнение реакции:
C₄H₉OH + CH₃COOH -> CH₃COOC₄H₉ + H₂O

Из уравнения видно, что между бутанолом и бутилацетатом соотношение 1:1. То есть, по теории, для полного превращения 0.405 моль бутанола должно образоваться 0.405 моль бутилацетата.

Таким образом, теоретически возможный выход бутилацетата равен 0.405 моль.
Это можно преобразовать в граммы, используя молярную массу бутилацетата:
масса бутилацетата (теоретически) = количество вещества (бутилацетат) * молярная масса бутилацетата = 0.405 моль * 116 г/моль = 46.92 г

Однако, по условию задачи, получено только 30 г бутилацетата. Теперь можем рассчитать фактический выход продукта в процентах:

фактическая масса бутилацетата = 30 г
процент выхода = (фактическая масса бутилацетата / теоретическая масса бутилацетата) * 100% = (30 г / 46.92 г) * 100% = 64.04%

Таким образом, процент выхода продукта реакции от теоретически возможного составляет около 64.04%. Это означает, что из всего теоретически доступного количества бутилацетата мы получили всего 64.04% в результате реакции.