Для решения этой задачи, нам потребуется знание реакции этерификации, а также молярных масс веществ, участвующих в реакции. Реакция этерификации между этанолом и уксусной кислотой выглядит следующим образом:
\(C_2H_5OH + CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O\)
1. Определение молярных масс:
* Этанол (\(C_2H_5OH\)): \(2 cdot 12 + 5 cdot 1 + 16 + 1 = 46\) г/моль
* Уксусная кислота (\(CH_3COOH\)): \(2 cdot 12 + 4 cdot 1 + 2 cdot 16 = 60\) г/моль
* Сложный эфир (\(CH_3COOC_2H_5\)): \(4 cdot 12 + 8 cdot 1 + 2 cdot 16 = 88\) г/моль
2. Определение количества вещества (моль) для этанола и уксусной кислоты:
* Этанол: \(n(C_2H_5OH) = \frac{34.5}{46} = 0.75\) моль
* Уксусная кислота: \(n(CH_3COOH) = \frac{42}{60} = 0.7\) моль
3. Определение лимитирующего реагента:
* Поскольку на 1 моль этанола требуется 1 моль уксусной кислоты, а у нас 0.75 моль этанола и 0.7 моль уксусной кислоты, то уксусная кислота является лимитирующим реагентом. Это означает, что максимальное количество сложного эфира, которое может образоваться, определяется количеством уксусной кислоты.
4. Расчет теоретического выхода сложного эфира:
* Теоретический выход сложного эфира: \(n_{теор}(CH_3COOC_2H_5) = 0.7\) моль
* Масса теоретического выхода: \(m_{теор}(CH_3COOC_2H_5) = 0.7 cdot 88 = 61.6\) г
5. Расчет практического выхода реакции:
* Практический выход: \(m_{практ}(CH_3COOC_2H_5) = 51.6\) г
6. Расчет выхода реакции в процентах:
* Выход реакции: \(\text{Выход} = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} cdot 100 = \frac{51.6}{61.6} cdot 100 \approx 83.77\) %
Ответ: Выход реакции этерификации равен 83.77 %.
Убрать каракули