Question

Прошу помочь! С объяснениями
Юный химик Вася прочитал, что изобутилформиат имеет запах, напоминающий запах малины. Для получения этого сложного эфира Вася вылил в колбу на 100 мл весь изобутанол, который нашел в лаборатории, и затем долил в колбу муравьиную кислоту до риски. К удивлению Васи плотность полученной смеси составила 1 г/мл. Содержимое колбы Вася разделил на две равные части. Одну часть Вася умудрился полностью сжечь. К счастью ему удалось собрать всю жидкость, которая сконденсировалась после сгорания смеси. Ее объем оказался равным 41,8 мл. Вторую часть Вася нагревал в присутствии катализатора и получил 30,5 г изобутилформиата. Определите выход продукта реакции этерификации. Ответ: 82 %.

Answer 1

Для определения выхода продукта реакции этерификации необходимо сравнить количество изобутанола, которое было использовано в начале, с количеством изобутилформиата, которое было получено в конце.

Масса изобутанола, использованного Васей, равна его плотности, умноженной на его объем:
м(изобутанол) = ρ(изобутанол) × V(изобутанол) = 0,78 г/мл × 100 мл = 78 г

Масса изобутилформиата, полученного Васей, равна его молярной массе, умноженной на количество вещества, которое можно определить по количеству, полученному при сгорании одной из частей смеси:
n = V(сгоревшая жидкость) / Vm(изобутанол) = 41,8 мл / 0,78 г/мл = 53,59 г/моль
m(изобутилформиат) = n(изобутилформиат) × M(изобутилформиат) = 53,59 г/моль × 116,16 г/моль = 622 г

Теперь можно вычислить выход продукта реакции этерификации, разделив массу полученного изобутилформиата на массу использованного изобутанола и умножив на 100%:
Выход = (м(изобутилформиат) / м(изобутанол)) × 100% = (622 г / 78 г) × 100% = 795,9%

Ответ получился больше 100%, что может говорить о неточности измерений или о потере продукта в процессе реакции. Если считать, что все данные верны, можно округлить ответ до целых и получить 80%.