Номер 1, страница 141 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Из 18,4 г этанола было получено 6 г простого эфира. Вычислите выход продукта в реакции дегидратации.

Ответ: 40,5%.

Дано:

$m(C_2H_5OH) = 18,4 \text{ г}$

$m_{практ.}(\text{эфира}) = 6 \text{ г}$

Найти:

$\eta (\text{выход}) - ?$

Решение:

Выход продукта реакции ($\eta$) — это отношение массы продукта, полученного практически ($m_{практ.}$), к массе, которая должна была бы получиться в теории ($m_{теор.}$), выраженное в процентах.

$\eta = \frac{m_{практ.}}{m_{теор.}} \cdot 100\%$

Для нахождения теоретической массы продукта необходимо выполнить следующие шаги:

1. Записать уравнение реакции. Реакция межмолекулярной дегидратации этанола приводит к образованию диэтилового эфира и воды.

$2C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, t>140^\circ C} C_2H_5-O-C_2H_5 + H_2O$

2. Рассчитать молярные массы этанола ($C_2H_5OH$) и диэтилового эфира ($C_2H_5-O-C_2H_5$). Используем относительные атомные массы: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

$M(C_2H_5OH) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46 \text{ г/моль}$

$M(C_2H_5-O-C_2H_5) = 4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 16 = 74 \text{ г/моль}$

3. Найти количество вещества (в молях) этанола, вступившего в реакцию.

$\nu(C_2H_5OH) = \frac{m(C_2H_5OH)}{M(C_2H_5OH)} = \frac{18,4 \text{ г}}{46 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определить теоретическое количество вещества диэтилового эфира. Из 2 моль этанола образуется 1 моль эфира.

$\nu_{теор.}(C_2H_5-O-C_2H_5) = \frac{1}{2} \cdot \nu(C_2H_5OH) = \frac{1}{2} \cdot 0,4 \text{ моль} = 0,2 \text{ моль}$

5. Рассчитать теоретическую массу диэтилового эфира.

$m_{теор.}(C_2H_5-O-C_2H_5) = \nu_{теор.} \cdot M = 0,2 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 14,8 \text{ г}$

6. Теперь можно вычислить выход продукта, зная практическую (6 г) и теоретическую (14,8 г) массы эфира.

$\eta = \frac{m_{практ.}}{m_{теор.}} \cdot 100\% = \frac{6 \text{ г}}{14,8 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 40,54\%$

Округляя до десятых, получаем 40,5%.

Ответ: выход продукта реакции составляет 40,5%.