Какой практический выход диизоамилового эфира получено в лаборатории при дегидратации 50 г изопентилового спирта? Какой

Zagadochnyy_Peyzazh

16

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать основные понятия стехиометрии и плотности. Давайте начнем с первой части задачи: определения выхода диизоамилового эфира при дегидратации изопентилового спирта.

1. Расчет массы диизоамилового эфира:
Для решения этой части задачи нам нужно знать молярные массы соединений и использовать принцип сохранения массы. Молярная масса диизоамилового эфира (C₈H₁₈O) равна:
\(M_{\text{Диизоамиловый эфир}} = (12 \cdot 8) + (1 \cdot 18) + (16 \cdot 1) = 130 \, \text{г/моль}\)

Теперь давайте рассчитаем количество молей изопентилового спирта (C₅H₁₂O) в 50 г:
\(n_{\text{Изопентиловый спирт}} = \frac{m_{\text{Изопентиловый спирт}}}{M_{\text{Изопентиловый спирт}}}\),
где \(m_{\text{Изопентиловый спирт}} = 50 \, \text{г}\), \(M_{\text{Изопентиловый спирт}} = (12 \cdot 5) + (1 \cdot 12) + (16 \cdot 1) = 88 \, \text{г/моль}\)

\(n_{\text{Изопентиловый спирт}} = \frac{50}{88} \approx 0,568 \, \text{моль}\)

При дегидратации изопентилового спирта образуется одна моль диизоамилового эфира для каждой моли изопентилового спирта. Таким образом, количество молей диизоамилового эфира будет таким же, как количество молей изопентилового спирта:
\(n_{\text{Диизоамиловый эфир}} = n_{\text{Изопентиловый спирт}} = 0,568 \, \text{моль}\)

Наконец, рассчитаем массу диизоамилового эфира, используя его молярную массу:
\(m_{\text{Диизоамиловый эфир}} = n_{\text{Диизоамиловый эфир}} \times M_{\text{Диизоамиловый эфир}} = 0,568 \, \text{моль} \times 130 \, \text{г/моль} \approx 73,84 \, \text{г}\)

Таким образом, в лаборатории при дегидратации 50 г изопентилового спирта получено около 73,84 г диизоамилового эфира.

2. Расчет объема изопентилового спирта, необходимого для синтеза 30 мл диизоамилового эфира:
Для решения этой части задачи нам понадобится уравнение плотности:
\(d = \frac{m}{V}\),
где \(d\) - плотность, \(m\) - масса, \(V\) - объем.

Рассчитаем массу диизоамилового эфира:
\(m_{\text{Диизоамиловый эфир}} = d_{\text{Диизоамиловый эфир}} \times V_{\text{Диизоамиловый эфир}}\),
где \(d_{\text{Диизоамиловый эфир}} = 0,78 \, \text{г/см³}\), \(V_{\text{Диизоамиловый эфир}} = 30 \, \text{мл} = 30 \, \text{см³}\)

\(m_{\text{Диизоамиловый эфир}} = 0,78 \, \text{г/см³} \times 30 \, \text{см³} = 23,4 \, \text{г}\)

Теперь, зная массу диизоамилового эфира, мы можем рассчитать массу изопентилового спирта, используя уравнение плотности:
\(m_{\text{Изопентиловый спирт}} = d_{\text{Изопентиловый спирт}} \times V_{\text{Изопентиловый спирт}}\),
где \(d_{\text{Изопентиловый спирт}} = 0,81 \, \text{г/см³}\), \(V_{\text{Изопентиловый спирт}}\) - объем, который мы хотим найти.

Для нахождения\(V_{\text{Изопентиловый спирт}}\) возьмем \(m_{\text{Изопентиловый спирт}}\) и разделим на плотность \(d_{\text{Изопентиловый спирт}}\):
\(V_{\text{Изопентиловый спирт}} = \frac{m_{\text{Изопентиловый спирт}}}{d_{\text{Изопентиловый спирт}}}\)

\(V_{\text{Изопентиловый спирт}} = \frac{23,4}{0,81} \approx 28,89 \, \text{см³}\)

Таким образом, для синтеза 30 мл диизоамилового эфира в лаборатории потребуется примерно 28,89 см³ изопентилового спирта.