Какова массовая доля сложного эфира, полученного при нагревании 32 г уксусной кислоты и 50 т пропанола-2 в присутствии

Пламенный_Капитан

9

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться концепцией мольных долей.

Сначала определим количества веществ, заданных в условии задачи. Поскольку у нас даны массы веществ, мы можем использовать массы в качестве начальных данных. Таким образом, масса уксусной кислоты составляет 32 г, масса пропанола-2 - 50 г, а масса полученного эфира - 24 г.

Для того чтобы рассчитать массовую долю сложного эфира, мы должны сначала найти количество вещества (в молях) каждой из реагирующих компонентов и продуктов реакции. После этого мы сможем найти мольные доли.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества (в молях) уксусной кислоты, пропанола-2 и полученного эфира.

Масса вещества (в г) можно рассчитать с использованием молярной массы (M). Молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) составляет около 60 г/моль, а молярная масса пропанола-2 (C₃H₇OH) - около 60 г/моль.

Мольные массы сложного эфира мы не знаем, поэтому обозначим его массу через Х г.

Уксусная кислота (CH₃COOH):

\[
n_{\text{укс}} = \frac{{m_{\text{укс}}}}{{M_{\text{укс}}}} = \frac{{32 \, \text{г}}}{{60 \, \text{г/моль}}} = 0.533 \, \text{моль}
\]

Пропанол-2 (C₃H₇OH):

\[
n_{\text{проп}} = \frac{{m_{\text{проп}}}}{{M_{\text{проп}}}} = \frac{{50 \, \text{г}}}{{60 \, \text{г/моль}}} = 0.833 \, \text{моль}
\]

Сложный эфир:

\[
n_{\text{эфир}} = \frac{{m_{\text{эфир}}}}{{M_{\text{эфир}}}} = \frac{{24 \, \text{г}}}{{X \, \text{г/моль}}}
\]

Шаг 2: Используя баланс химической реакции, определим соотношение между реагирующими веществами и продуктами. Балансовое уравнение для реакции образования эфира из уксусной кислоты и пропанола-2 имеет вид:

\[
\text{CH₃COOH} + \text{C₃H₇OH} \rightarrow \text{Эфир} + \text{H₂O}
\]

Исходя из уравнения, одна молекула уксусной кислоты и одна молекула пропанола-2 образуют одну молекулу сложного эфира. Таким образом, мольное соотношение между уксусной кислотой и эфиром составляет 1:1.

Шаг 3: Рассчитаем массовую долю сложного эфира.

Массовая доля (в процентах) определяется как отношение массы искомого вещества к общей массе смеси, умноженное на 100.

\[
\text{Массовая доля эфира (\%)} = \frac{{m_{\text{эфир}}}}{{m_{\text{смеси}}}} \times 100 = \frac{{24 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г} + 50 \, \text{г}}} \times 100
\]

\[
\text{Массовая доля эфира (\%)} \approx 27.91 \%
\]

Таким образом, массовая доля сложного эфира, полученного при нагревании 32 г уксусной кислоты и 50 г пропанола-2 в присутствии концентрированной серной кислоты, составляет около 27.91%.