Яка частка виробництва етилацетату відповідає теоретично можливому результату, коли 6 г речовини етанолу реагує

Лисенок

20

Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Вначале определим молярную массу каждого из веществ:
- Молярная масса этилового спирта (этанола) (\(C_2H_5OH\)) равна \(46,07\) г/моль.
- Молярная масса уксусной кислоты (\(CH_3COOH\)) равна \(60,05\) г/моль.
- Молярная масса этилацетата (\(C_4H_8O_2\)) равна \(88,11\) г/моль.

2. Затем рассчитаем количество вещества в граммах, которое мы имеем:
- Масса этанола: \(m_1 = 6\) г
- Масса уксусной кислоты: \(m_2\) (не дано)
- Масса этилацетата: \(m_3 = 7,92\) г

3. Теперь воспользуемся химическим уравнением реакции, чтобы определить мольные коэффициенты:
- Уравнение реакции: \(C_2H_5OH + CH_3COOH \rightarrow C_4H_8O_2 + H_2O\)
- По уравнению видно, что для каждой молекулы этанола и уксусной кислоты образуется по одной молекуле этилацетата.

4. Рассмотрим мольные массы веществ:
- Мольная масса этанола: \(M_1 = 46,07\) г/моль
- Мольная масса уксусной кислоты: \(M_2 = 60,05\) г/моль
- Мольная масса этилацетата: \(M_3 = 88,11\) г/моль

5. Теперь посчитаем количество вещества в молях для каждого вещества:
- Количество молей этанола: \(n_1 = \frac{{m_1}}{{M_1}}\)
- Количество молей уксусной кислоты: \(n_2 = \frac{{m_2}}{{M_2}}\)
- Количество молей этилацетата: \(n_3 = \frac{{m_3}}{{M_3}}\)

6. Запишем соотношение между количеством молей для каждого вещества по химическому уравнению:
- \(n_1 : n_2 : n_3 = 1 : 1 : 1\)

7. Теперь можно найти количество молей уксусной кислоты:
- \(n_2 = n_1\)

8. Выразим массу уксусной кислоты через найденное количество молей:
- \(m_2 = n_2 \cdot M_2\)

9. Подставим значения известных величин в выражение для массы уксусной кислоты:
- \(m_2 = n_1 \cdot M_2\)
- \(m_2 = \frac{{6}}{{46,07}} \cdot 60,05\)

10. Вычислим значение \(m_2\):
- \(m_2 \approx 7,789\) г

11. Теперь можем определить долю производства этилацетата относительно теоретического результата:
- Доля производства этилацетата: \(p = \frac{{m_3}}{{m_2}} \cdot 100\% = \frac{{7,92}}{{7,789}} \cdot 100\%\)

12. Вычислим значение \(p\):
- \(p \approx 101,43\%\)

Ответ: Доля производства этилацетата составляет примерно 101,43%, что превышает теоретически возможный результат. Возможно, это связано с неточностями в измерении массы или неполной реакцией.