Question

Intr-un pahar berzelius se amesteca 5 mL etanol 92%, densitate 0,8g/cm3 cu 8 mL acid acetic 96%, densitate 1,04 g/cm3. Peste acest amestec se adauga 2 mL H2SO4 98% desnitate 1,841 g?cm3. Calculeaza cantitatile in moli de acid acetic, etanol si ester stiind ca Kc=4.

Answer 1

V.etanol = 5 mL(cm3) , c%= 92% , p = 0,8 g/cm3

=> ms.etanol = pxV = 5x0,8 = 4 g sol. etanol

md.etanol = msxc%/100

= 4x92/100 = 3,68 g etanol

V.acid = 8 mL(cm3) , c% = 98% , p = 1,04 g/cm3

=> ms.acid = pxV = 8x1,04 = 8,32 g sol. acid

md.acid = msxc%/100

= 8,32x98/100 = 8,15 g acid

M.etanol = 46 g/mol

M.ac.acetic = 60 g/mol

=> nr.moli.etanol = 3,68/46 = 0,08 moli

=> nr.moli.acid = 8,15/60 = 0,136 moli

H2SO4 este doar catalizator dar care va participa doar ca volum

=> V.amestec = 5+8+2 = 15 mL = 0,015 L

=> initial avem conc.

[acid] = 0,136/0,015 = 9,1 mol/L

[etanol] = 0,08/0,015 = 5,33 mol/L

                     acid  +  etanol  <==> ester   +  apa

initial              9,1       5,33                 0            0

cons./form.     -x         -x                    +x          +x

echilibru      9,1-x      5,33-x                x            x

Kc = [apa]*[ester]/[acid]*[alcool]

=> 4 = x*x/(9,1-x)(5,33-x)

=> 4 = x²/(48,5-9,1x-5,33x+x²)

=> 194-57,72x+4x² = x²

=> 3x²-57,72x+194 = 0

Δ = b²-4ac = 1003,6 => $\sqrt{delta}$ = 31,68

x1,2 = -b± $\sqrt{delta}$/2a

=> x1 = 4,34  ;   x2 = negativ NU

=> echilibru avem:

[acid] = 9,1-x = 4,76 mol/L => 4,76x0,015 = 0,0714 moli

[etanol] = 5,33-x = 0,99 mol/L => 0,99x0,015 = 0,01485 moli

[ester] = x = 4,34 mol/L => 4,34x0,015 = 0,0651 moli