Question

Witam, mam takie zadanie i kompletnie nie wiem jak się za nie zabrać:

Zmieszano kwas octowy z etanolem w ilościach stechiometrycznych i przeprowadzono reakcję. k (stała równowagi) tej reakcji wynosi 2,25. Oblicz wydajność reakcji

Answer 1

C2H5OH + CH3COOH ----------> CH3COOC2H5 + H2O

 

Etanol i kwas octowy reagują ze sobą w stosunku molowym 1:1, w związku z tym, założę sobię (na potrzeby obliczeń) że przereagowało ze sobą po 1 molu kwasu i alkoholu. (objętość 1dm3)

 

Stężenia w stanie równowagi będą więc wyglądały następująco:

C2H5OH + CH3COOH ----------> CH3COOC2H5 + H2O

1-x................1-x.................................x....................x

 

K= [CH3COOC2H5]*[H2O]/[C2H5OH]*[CH3COOH]

2,25= x*x/(1-x)(1-x)

2,25= x^2/1-2x+x^2

2,25-4,5x+2,25x^2=x^2

1,25x^2-4,5x+2,25=0

5x^2-18x+9=0

 

Δ= b^2-4ac

Δ= (-18)^2-4*5*9

Δ= 324-180

Δ=144

VΔ= 12

 

x= -b-VΔ/2a

x= 18-12/2*5

x= 6/10

x=0,6 mola

 

Stężenia w stanie równowagi:

alkohol: 1-0,6=0,4 mola

kwas: 1-0,6=0,4 mola

ester: 0,6 mola

woda: 0,6 mola

 

Po tych obliczeniach widzimy, że z 1 mola etanolu, przy stałej 2,25 powstanie 0,6 mola estru, natomiast z reakcji widać, że przy wydajności 100% powstałby 1 mol estru.

Układam proporcje:

 

1 mol estru ----- 100%

0,6 mola -------- X

X= 60%

 

Odp. Wydajność reakcji wynosi 60%.