Как можно определить выход эфира, если при нагревании метанола массой 2,4 г и уксусной кислоты массой 3,6 г был получен метилэтаноат массой 3,7 г?

Химия 11 класс Эфиры и их получение выход эфира метанол уксусная кислота метилэтаноат химия 11 класс расчет выхода эфира химические реакции Новый

Чтобы определить выход эфира (метилэтаноата) в данной реакции, нам необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем процесс поэтапно.

Шаг 1: Запись уравнения реакции

Метанол (CH3OH) реагирует с уксусной кислотой (CH3COOH) с образованием метилэтаноата (CH3COOCH3) и воды (H2O). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

CH3OH + CH3COOH → CH3COOCH3 + H2O

Шаг 2: Определение молярных масс веществ

Теперь мы должны определить молярные массы всех реагентов и продукта:

• Молярная масса метанола (CH3OH): 12 + 3 + 16 = 32 г/моль
• Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH): 12 + 3 + 12 + 16 = 60 г/моль
• Молярная масса метилэтаноата (CH3COOCH3): 12 + 3 + 12 + 16 + 1 = 74 г/моль

Шаг 3: Расчет количества реагентов

Теперь мы можем рассчитать количество (в молях) каждого из реагентов:

• Количество метанола: 2,4 г / 32 г/моль = 0,075 моль
• Количество уксусной кислоты: 3,6 г / 60 г/моль = 0,060 моль

Шаг 4: Определение лимитирующего реагента

Сравнив количество реагентов, мы видим, что уксусная кислота (0,060 моль) является лимитирующим реагентом, так как её меньше по количеству. Это значит, что именно уксусная кислота определяет, сколько метилэтаноата может быть получено.

Шаг 5: Расчет теоретического выхода метилэтаноата

Согласно уравнению реакции, 1 моль уксусной кислоты дает 1 моль метилэтаноата. Таким образом, из 0,060 моль уксусной кислоты мы можем получить 0,060 моль метилэтаноата. Теперь рассчитаем массу полученного метилэтаноата:

0,060 моль × 74 г/моль = 4,44 г

Шаг 6: Расчет выхода эфира

Теперь мы можем рассчитать выход метилэтаноата, используя полученную массу и теоретическую массу:

Выход (%) = (масса полученного продукта / теоретическая масса продукта) × 100%

Подставляя значения:

Выход (%) = (3,7 г / 4,44 г) × 100% ≈ 83,33%

Итак, выход метилэтаноата в данной реакции составляет примерно 83,33%.