Какова массовая доля образовавшегося эфира в результате реакции между 28,8 г уксусной кислоты и 19,2 г метанола

Timofey

64

Чтобы найти массовую долю образовавшегося эфира в данной реакции, нам необходимо узнать массы уксусной кислоты и метанола, которые были использованы в реакции, а также массу полученного эфира.

1. Рассмотрим уксусную кислоту (CH3COOH). Ее молярная масса равна 60,05 г/моль.
Масса уксусной кислоты, использованной в реакции, составляет 28,8 г.

2. Теперь рассмотрим метанол (CH3OH). Его молярная масса составляет 32,04 г/моль.
Масса метанола, использованного в реакции, равна 19,2 г.

3. Чтобы узнать массу полученного эфира, нам дана общая масса эфира, которая равна 29,6 г.

Теперь мы можем перейти к решению задачи.

Шаг 1: Найдем количество вещества уксусной кислоты и метанола, используя формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

Где:
\(n\) - количество вещества (в молях),
\(m\) - масса (в граммах),
\(M\) - молярная масса (в г/моль).

Для уксусной кислоты:
\(n_{CH3COOH} = \frac{28,8}{60,05}\)

Для метанола:
\(n_{CH3OH} = \frac{19,2}{32,04}\)

Шаг 2: Найдем количество вещества полученного эфира. Поскольку образование эфира происходит в соотношении 1:1 между уксусной кислотой и метанолом, количество вещества эфира будет равно минимальному количеству вещества между ними.

\(n_{эфир} = \min(n_{CH3COOH}, n_{CH3OH})\)

Шаг 3: Найдем массу полученного эфира, используя формулу:

\[m_{эфир} = n_{эфир} \cdot M_{эфир}\]

Где:
\(m_{эфир}\) - масса эфира (в граммах),
\(n_{эфир}\) - количество вещества эфира (в молях),
\(M_{эфир}\) - молярная масса эфира (в г/моль).

Шаг 4: Наконец, найдем массовую долю образовавшегося эфира, используя формулу:

\[ \text{Массовая доля эфира} = \frac{m_{эфир}}{\text{Общая масса эфира}} \times 100\% \]

Теперь, давайте подставим значения и произведем все необходимые вычисления.

\[ n_{CH3COOH} = \frac{28,8}{60,05} \approx 0,479 \, \text{моль} \]

\[ n_{CH3OH} = \frac{19,2}{32,04} \approx 0,600 \, \text{моль} \]

Количество метанола (0,600 моль) больше количества уксусной кислоты (0,479 моль), поэтому мы будем использовать количество уксусной кислоты для расчета массы эфира.

\[ n_{эфир} = 0,479 \, \text{моль} \]

Найдем молярную массу эфира, используя его молекулярную формулу и определенные массы элементов:

Масса углерода (C): 12,01 г/моль
Масса водорода (H): 1,01 г/моль
Масса кислорода (O): 16,00 г/моль

Молярная масса эфира (CH3COOCH3) будет:

\[ M_{эфир} = 2 \cdot M_C + 6 \cdot M_H + M_O \]

\[ M_{эфир} = 2 \cdot 12,01 + 6 \cdot 1,01 + 16,00 \approx 60,08 \, \text{г/моль} \]

Теперь найдем массу полученного эфира:

\[ m_{эфир} = n_{эфир} \cdot M_{эфир} \]

\[ m_{эфир} = 0,479 \cdot 60,08 \approx 28,79 \, \text{г} \]

И, наконец, найдем массовую долю эфира:

\[ \text{Массовая доля эфира} = \frac{28,79}{29,6} \times 100\% \approx 97,1\% \]

Таким образом, массовая доля образовавшегося эфира в данной реакции составляет около 97,1%.