номер 4, страница 243 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

4.Вычислите массу этилового эфира уксусной кислоты, который может быть получен при взаимодействии $30 \text{ г}$ уксусной кислоты с $40 \text{ г}$ этилового спирта, если выход продукта реакции составляет $75 \%$.

4.Дано:
$m(\text{CH}_3\text{COOH}) = 30\text{ г}$
$m(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}) = 40\text{ г}$
$\eta = 75\ \%\ (0{,}75)$
Найти: $m_{\text{практ}}(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5)$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции этерификации (образования этилового эфира уксусной кислоты):
$$\text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4,\ t} \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$$

2. Рассчитаем молярные массы веществ:
$M(\text{CH}_3\text{COOH}) = 12 \cdot 2 + 1 \cdot 4 + 16 \cdot 2 = 60\text{ г/моль}$
$M(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}) = 12 \cdot 2 + 1 \cdot 6 + 16 = 46\text{ г/моль}$
$M(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5) = 12 \cdot 4 + 1 \cdot 8 + 16 \cdot 2 = 88\text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества исходных реагентов:
$$n(\text{CH}_3\text{COOH}) = \frac{m(\text{CH}_3\text{COOH})}{M(\text{CH}_3\text{COOH})} = \frac{30\text{ г}}{60\text{ г/моль}} = 0{,}5\text{ моль}$$ $$n(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}) = \frac{m(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH})}{M(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH})} = \frac{40\text{ г}}{46\text{ г/моль}} \approx 0{,}87\text{ моль}$$

4. Определим вещество, находящееся в недостатке:
По уравнению реакции вещества реагируют в соотношении $1 : 1$. Так как $0{,}5\text{ моль} < 0{,}87\text{ моль}$, уксусная кислота находится в недостатке, следовательно, дальнейший расчет ведем по ней.

5. Найдем теоретический выход сложного эфира:
По уравнению реакции:
$$n_{\text{теор}}(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5) = n(\text{CH}_3\text{COOH}) = 0{,}5\text{ моль}$$ Вычислим теоретическую массу эфира:
$$m_{\text{теор}}(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5) = n_{\text{теор}} \cdot M = 0{,}5\text{ моль} \cdot 88\text{ г/моль} = 44\text{ г}$$

6. Вычислим практическую массу этилового эфира с учетом выхода $75\ \%$:
$$m_{\text{практ}}(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5) = m_{\text{теор}} \cdot \eta = 44\text{ г} \cdot 0{,}75 = 33\text{ г}$$

Ответ: $33\text{ г}$