Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp A. Đun nóng phần III với axit H2SO4 đặc, tính khối lượng este tạo thành
Số mol của khí H2 là:
nH2=VH222,4=11,222,4=0,5mol
Số mol của khí CO2 là:
nCO2=mCO2MCO2=8,844=0,2mol
Gọi x, y lần lượt là số mol của CH3COOH và C2H5OH có trong mỗi phần.
Từ phương trình phản ứng (1) và (2), ta có:
nH2=nH21+nH22=0,5x+0,5y=0,5*
Từ phương trình phản ứng (3), ta có:
nCO2=nCO23=0,5x=0,2**
Từ (*) và (**) ta có hệ phương trình:
0,5x+0,5y=0,50,5x=0,2⇔x=0,4y=0,6
Số mol của CH3COOH và C2H5OH có trong mỗi phần lần lượt là 0,4 (mol) và 0,6 (mol)
Vì hỗn hợp được chia làm 3 phần bằng nhau nên số mol của CH3COOH và
C2H5OH có trong hỗn hợp là:
nCH3COOH=3.0,4=1,2molnC2H5OH=3.0,6=1,8mol
Khối lượng các chất trong hỗn hợp A là:
mCH3COOH=nCH3COOH.MCH3COOH=1,2.60=72gammC2H5OH=nC2H5OH.MC2H5OH=1,8.46=82,8gam
Phương trình phản ứng este hóa là:
CH3COOH+C2H5OH⇄H2SO4,toCH3COOC2H5+H2O0,4mol 0,6mol
Xét tỉ lệ:
nCH3COOH2=0,41<nC2H5OH1=0,61
Vậy CH3COOH phản ứng hết và C2H5OH còn dư nên số mol este và hiệu suất tính theo CH3COOH.
Theo phương trình phản ứng, ta có:
nCH3COOC2H5phan ung=nCH3COOH=0,4mol⇒mCH3COOC2H5phan ung=nCH3COOC2H5phan ung.MCH3COOC2H5=0,4.88=35,2gam
Mà hiệu suất của quá trình là 80% nên khối lượng este thực tế thu được là:
H=mCH3COOC2H5thuc temCH3COOC2H5phan ung.100%=80%⇒mCH3COOC2H5thuc te=80%.mCH3COOC2H5phan ung100%=80%.35,2100%=28,16gam