Номер 2.50, страница 51, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.50. Вычислите количество вещества эфира, образующегося при взаимодействии муравьиной кислоты с 30 г этилового спирта, содержащего 2% примесей.

Дано:

m(техн. C₂H₅OH) = 30 г

ω(примесей) = 2%

m(техн. C₂H₅OH) = 0.03 кг

ω(примесей) = 0.02

Найти:

n(эфира) - ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции этерификации муравьиной кислоты этиловым спиртом. В результате реакции образуется сложный эфир — этилформиат — и вода. Предполагается, что муравьиная кислота находится в избытке, а расчет ведется по этиловому спирту.

$HCOOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons HCOOC_2H_5 + H_2O$

2. Вычислим массу чистого этилового спирта в предоставленном образце. Массовая доля чистого вещества составляет:

$ω(\text{чистого } C_2H_5OH) = 100\% - ω(\text{примесей}) = 100\% - 2\% = 98\% = 0.98$

Теперь найдем массу чистого этилового спирта:

$m(C_2H_5OH) = m(\text{техн. } C_2H_5OH) \cdot ω(\text{чистого } C_2H_5OH) = 30 \text{ г} \cdot 0.98 = 29.4 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу этилового спирта ($C_2H_5OH$), используя округленные атомные массы элементов:

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

4. Найдем количество вещества (в молях) этилового спирта, вступившего в реакцию:

$n(C_2H_5OH) = \frac{m(C_2H_5OH)}{M(C_2H_5OH)} = \frac{29.4 \text{ г}}{46 \text{ г/моль}} \approx 0.63913 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, стехиометрические коэффициенты перед этиловым спиртом и сложным эфиром равны 1. Это означает, что из одного моля спирта образуется один моль эфира. Таким образом, их количества вещества равны:

$n(\text{эфира}) = n(C_2H_5OH) \approx 0.63913 \text{ моль}$

Округлим полученное значение до сотых:

$n(\text{эфира}) \approx 0.64 \text{ моль}$

Ответ: $0.64$ моль.