Какова массовая доля в % этилового спирта и уксусной кислоты в исходной смеси массой 25,8 г, если при нагревании

Океан_4415

18

Для решения этой задачи мы можем использовать метод перевода массы в моль и применить закон сохранения массы и закон Дальтона. Давайте приступим к решению задачи.

1) Определим количество вещества эфира, который был получен при реакции. Для этого воспользуемся молярной массой эфира.

Молярная масса сложного эфира равна сумме молярных масс этилового спирта и уксусной кислоты. Поэтому нам нужно знать молярные массы этилового спирта и уксусной кислоты.

Молярная масса этилового спирта (C₂H₅OH) равна 46,07 г/моль.
Молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) равна 60,05 г/моль.

Теперь воспользуемся формулой для подсчета количества вещества (молей):
\( n = \frac{m}{M} \)

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

Для эфира:
\( n_{эфир} = \frac{14,08}{46,07 + 60,05} \) моль

2) Теперь определим количество вещества этилового спирта и уксусной кислоты в исходной смеси. Поскольку они находились в пропорции 1:1, количество вещества каждого из них будет равно количеству вещества эфира.

\( n_{этиловый\ спирт} = n_{уксусная\ кислота} = n_{эфир} \)

3) Определим массу этилового спирта и уксусной кислоты в исходной смеси, используя следующую формулу:

\( m = n \times M \)

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

Таким образом, масса этилового спирта и уксусной кислоты в исходной смеси будет:

\( m_{этиловый\ спирт} = n_{этиловый\ спирт} \times M_{этиловый\ спирт} \)

\( m_{уксусная\ кислота} = n_{уксусная\ кислота} \times M_{уксусная\ кислота} \)

4) Теперь определим массовую долю каждого компонента в исходной смеси, используя следующую формулу:

\( \text{массовая доля вещества} = \frac{\text{масса вещества}}{\text{общая масса смеси}} \times 100\% \)

Таким образом, массовая доля этилового спирта и уксусной кислоты будет:

\( \text{массовая доля этилового спирта} = \frac{m_{этиловый\ спирт}}{\text{общая масса смеси}} \times 100\% \)

\( \text{массовая доля уксусной кислоты} = \frac{m_{уксусная\ кислота}}{\text{общая масса смеси}} \times 100\% \)

5) Для определения массовой доли воды, образованной при полном сжигании исходной смеси, нам нужно знать, что вода образуется путем реакции полного окисления этилового спирта. При этом образуется карбонат калия (K₂CO₃), уксусная кислота (CH₃COOH) и углекислый газ (CO₂).

6) Определим количество углерода (C) и водорода (H) в этиловом спирте. В этиловом спирте имеется два атома углерода и шесть атомов водорода.

7) Определим количество углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в воде и уксусной кислоте, которые образуются при полном сжигании этилового спирта.

- Вода (Н₂О) образуется путем реакции:
\( C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O \)

В этой реакции два атома углерода (C) и пять атомов водорода (H) образуют два молекулы углекислого газа (CO₂) и три молекулы воды (Н₂О).

Таким образом, количество углерода (C) и водорода (H) в воде будет таким же, как и в этиловом спирте.

- Уксусная кислота (CH₃COOH) образуется путем реакции:
\( C₂H₅OH + O₂ → 2CO₂ + 2H₂O \)

В этой реакции два атома углерода (C) и пять атомов водорода (H) образуют две молекулы углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (Н₂О).

Таким образом, количество углерода (C) и водорода (H) в воде и уксусной кислоте будет таким же, как и в этиловом спирте.

8) Определим общую массу вещества (вода и уксусная кислота), образовавшегося при полном сжигании исходной смеси, используя полученное значение количества вещества.

9) Определим массовую долю воды, образованной при полном сжигании исходной смеси, используя полученные значения массы воды и общей массы вещества.

10) Для определения процентного выхода реакции этерификации мы должны знать, сколько этилового спирта (C₂H₅OH) находится в полученном эфире (сложном эфире).

Поскольку говорится, что при нагревании получено 14,08 г сложного эфира, мы можем предположить, что все 14,08 г представляют собой эфир и, следовательно, все 14,08 г представляют собой этиловый спирт (C₂H₅OH).

Теперь, когда мы знаем, как решить задачу, приступим к конкретным вычислениям.