Question

Wyznacz wartość stałej równowagi reakcji estyfikacji maślanu metylu, wiedząc, że do reakcji zużyto 44g kwasu masłowego i 32g metanolu, a masa metanolu w stanie równowagi wynosiła 24g.

Answer 1

C3H7COOH + CH3OH <=[H2SO4stęż.]=> C3H7COOCH3 + H2O

 

Masa molowa C3H7COOH = 88g/mol

Masa molowa CH3OH = 32 g/mol

Masa molowa estru = 102 g/mol

Masa molowa H2O = 18g/mol

 

Przeliczamy na mole podane masy 44g kwasu masłowego, metanolu 32g stężnie początkowe i w równowadze. Robimy to z proporcji.

 

88g C3H7COOH - 1 mol C3H7COOH

44g                  - x mol

na krzyż

 

x * 88g = 44g * 1 mol | obie strony dzielę na 88g

x = 0,5 mol

 

Liczę moli metanolu podam nie będę zapisywał proporcji bo robi się to analogicznie.

 

x moli CH3OH stężenie początkowe = 1mol

x moli CH3OH stężenie równowagowe = 0,75 mol

 

Teraz trzeba zrobić tabelkę zgodną z równiem reakcji i podpisać to co przereagowało(P), stężenia początkowe(CP) oraz równowagowe(R).

 

       C3H7COOH + CH3OH <=[H2SO4stęż.]=> C3H7COOCH3 + H2O

 

CP.    0,5 mol    |   1 mol                                       ----------------

P.         x           |    x                                      ---------------------

R.       0,5 - x    |  0,75mol                                  x                    x

 

Teraz możemy obliczyć ile moli przereagowało. Wiemy że mieliśmy 1 mol alkoholu metylowego i z niego w równowadze pozostało 0,75 mol. Teraz możemy wyliczyć X to będzie 1 mol - 0,75 = 0,25 mola

 

Z tego wynika że stężenia równowagowe.

kwasu masłowego było 0,5 - 0,25 = 0,25 mola

metanolu = 0,75 mola

estru 0,25 mola

i wodu 0,25 mola

 

teraz piszemy wyrażenie na stężeniową stałą równowagi

 

czyli stężenia produktów do stężenia substratów:

 

K = ([H2O]*[C3H7COOCH3]) : ([CH3OH]*[C3H7COOH]) <= zapisz to w postaci ułamka!

 

K = ([0,25]*[0,25]) : ([0,75]*[0,25]) = 0,33 wartość stałej równowagi