Сколько граммов кислоты нужно взять для получения 5 г изобутилфомиата при выходе эфира 75%?

Химия 11 класс Эфиры и их получение граммы кислоты изобутилфомиат выход эфира химия 11 класс расчет массы вещества Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала понять, какие реакции происходят и как они связаны с выходом продукта. Изобутилфомиат (или изобутиловый эфир) получается в результате реакции между изобутанолом и фосфорной кислотой. Нам необходимо выяснить, сколько кислоты потребуется для получения 5 г изобутилфомиата при выходе 75%.

1. Рассчитаем массу изобутилфомиата, которую нужно получить с учетом выхода:

• Выход составляет 75%, это значит, что фактически мы получаем 75% от теоретически рассчитанной массы.
• Обозначим массу теоретически получаемого изобутилфомиата как m.
• Тогда, 0.75 * m = 5 г.
• Решим это уравнение для m: m = 5 г / 0.75 = 6.67 г.

2. Теперь нужно рассчитать, сколько кислоты потребуется для получения 6.67 г изобутилфомиата:

• Для этого необходимо знать молекулярные массы реагентов и продукта.
• Молекулярная масса изобутилфомиата (C5H10O2) составляет примерно 102 г/моль.
• Реакция может быть записана следующим образом:
• C4H10O (изобутанол) + HCOOH (муравьиная кислота) → C5H10O2 (изобутилфомиат) + H2O.
• Из уравнения видно, что 1 моль муравьиной кислоты необходим для получения 1 моля изобутилфомиата.

3. Рассчитаем количество моль изобутилфомиата:

• n = m / M, где n - количество молей, m - масса, M - молекулярная масса.
• n = 6.67 г / 102 г/моль ≈ 0.0655 моль.

4. Теперь найдем массу муравьиной кислоты:

• Молекулярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) составляет примерно 46 г/моль.
• Поскольку на 1 моль изобутилфомиата требуется 1 моль муравьиной кислоты, то нам нужно 0.0655 моль кислоты.
• Теперь рассчитаем массу кислоты: m = n * M.
• m = 0.0655 моль * 46 г/моль ≈ 3.01 г.

5. Учитывая выход 75%, нам нужно больше муравьиной кислоты:

• Так как мы получаем только 75% от необходимого количества, нам нужно увеличить массу кислоты: m_кислоты = m_необходимой / 0.75.
• m_кислоты = 3.01 г / 0.75 ≈ 4.01 г.

Ответ: Для получения 5 г изобутилфомиата при выходе 75% необходимо взять примерно 4.01 г муравьиной кислоты.