Яка кількість естеру утворилася в результаті реакції естерифікації, якщо взято 6 г етанової кислоти та етанолу

Для решения данной задачи, нам потребуется уравнение реакции эфиреобразования (эстерификации):

\[ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{CH}_3\text{COOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O} \]

Согласно данному уравнению, эфир формируется из этилового спирта (C₂H₅OH) и уксусной кислоты (CH₃COOH).

1. Расчет молей этановой кислоты:
Масса этановой кислоты составляет 6 г. Для определения количества молей, нам необходимо разделить данную массу на молярную массу этановой кислоты. Молярная масса этановой кислоты (C₂H₅COOH) равна 60 г/моль.

\[ \text{Мольная масса этановой кислоты} (C_2H_5COOH) = 2 \times \text{масса атома углерода (C)} + 6 \times \text{масса атома водорода (H)} + \text{масса атома кислорода (O)} \]

\[ = 2 \times 12 \, \text{г/моль} + 6 \times 1 \, \text{г/моль} + 16 \times 1 \, \text{г/моль} = 60 \, \text{г/моль} \]

Теперь посчитаем количество молей этановой кислоты:

\[ \text{Количество молей этановой кислоты} = \frac{\text{Масса этановой кислоты}}{\text{Мольная масса этановой кислоты}} = \frac{6 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \]

2. Расчет молей этилового спирта:
Масса этилового спирта не указана, но сказано, что он взят в избытке, поэтому мы можем предположить, что все 6 г этановой кислоты были полностью преобразованы. Учитывая это, мы можем считать массу этилового спирта такой же, как массу этановой кислоты, то есть 6 г.

Теперь посчитаем количество молей этилового спирта, используя его молярную массу. Молярная масса этилового спирта (C₂H₅OH) равна 46 г/моль.

\[ \text{Количество молей этилового спирта} = \frac{\text{Масса этилового спирта}}{\text{Мольная масса этилового спирта}} = \frac{6 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} = 0.13 \, \text{моль} \]

3. Определение количество молей образованного эфира:
Масса образованного эфира равна 4.4 г.

Опять же, нам необходимо найти количество молей, разделив массу эфира на его мольную массу. Мольная масса эфира (CH₃COOC₂H₅) равна 88 г/моль.

\[ \text{Количество молей эфира} = \frac{\text{Масса эфира}}{\text{Мольная масса эфира}} = \frac{4.4 \, \text{г}}{88 \, \text{г/моль}} = 0.05 \, \text{моль} \]

4. Определение относительного выхода эфира:
Расчет относительного выхода эфира (в процентах) выполняется путем деления фактического количества молей эфира на теоретическое количество молей эфира, которое могло бы быть образовано, если бы все реагенты были полностью преобразованы.

Теоретическое количество молей эфира можно определить, исходя из пропорций уравнения реакции эфирестерификации.

Согласно уравнению реакции, 1 моль этановой кислоты преобразуется в 1 моль эфира. Следовательно, количество молей эфира, которое можно получить из 0.1 моль этановой кислоты, равно 0.1 моль.

\[ \text{Относительный выход эфира} = \frac{\text{Количество молей эфира (фактическое)}}{\text{Количество молей эфира (теоретическое)}} \times 100 = \frac{0.05 \, \text{моль}}{0.1 \, \text{моль}} \times 100 = 50\% \]

Итак, ответ на первый вопрос: в результате реакции эстерификации образовалось 0.05 моль эфира.

Ответ на второй вопрос: относительный выход эфира составляет 50% от теоретически возможного количества.