Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru

Задача с выходом реакции


Перейти к решению Решено M_GM,

Рекомендуемые сообщения

🚑 Решение задач, контроши, рефераты, курсовые и другое! Онлайн сервис помощи учащимся. Цены в 2-3 раза ниже!

При нагревании до некоторой температуры 23г муравьиной кислоты и 6,4г метанола в присутствии серной кислоты получена равновесная смесь. Эта смесь при действии избытка раствора хлорида бария образует 2,33г осадка,а при действии избытка раствора гидрокарбоната натрия выделяет 9,41 л оксида углерода (4) (н.у.).Найдите количество сложного эфира в (молях) в равновесной смеси,которая образуется при нагревании до той же температуры 200г 80% муравьиной кислоты и 150мл метанола (плотность 0,79 г/мл) в присутствии серной кислоты в качестве катализатора.

Обращаюсь, так как обнаружил, что мой ответ с ответом Кузьменко не сходится, что бывает крайне редко; до этого же час сидел, не вразумив, что сделал не так, - может кто-нибудь ткнет меня носом в допущенную ошибку.

CH3OH+HCOOH = HC(O)OCH3+H2O;
n(HCOOH [теор.])=0.5;
n(CH3OH)=0.2;
n(HC(O)OCH3[теор.])=0.2;
H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4;
n(BaSO4)=0.01;
n(H2SO4)=0.01;
(1) H2SO4+2NaHCO3=2CO2+2H2O+Na2SO4;
(2) HCOOH+NaHCO3=NaHCOO+H2O+CO2;
n(CO2[по условию])=0.42;
За (1): n(CO2)=0.02;
Тогда за (2): n(CO2)=0.42-0.02=0.4
n(HCOOH[практ.])=0.4;
Следовательно, n(HC(O)CH3)=n(HCOOH[теор.])-n(HCOOH[практ.])=0.1, т.к. w(выход)=0.1/0.2=0.5;
n'(HCOOH)=3.5;
n'(CH3OH)=3.7;
n(искомое)=3.5*0.5=1.75;
В ответе же количество равно 0.7, то есть выход реакции состав 20%, а не 50%. Что я сделал не так?

Ссылка на комментарий

Это задача не на выход реакции, а на константу равновесия

Из данных первого опыта вы рассчитываете Кравн, затем применяете ее значение для расчета по опыту 2.

Выход реакции - величина не постоянная (в отличие от константы)
и нельзя применять значение, найденное для одной смеси, к любой другой. 

 

Учтите, что в опыте 2 исходные вещества содержат воду

Изменено пользователем M_GM
Ссылка на комментарий
  • 1 месяц спустя...

Это задача не на выход реакции, а на константу равновесия

Из данных первого опыта вы рассчитываете Кравн, затем применяете ее значение для расчета по опыту 2.

Выход реакции - величина не постоянная (в отличие от константы)

и нельзя применять значение, найденное для одной смеси, к любой другой. 

 

Учтите, что в опыте 2 исходные вещества содержат воду

Извините, что слишком поздно, но таки дошёл до толкового решения задачи и хотелось бы узнать ваше мнение (имеются сомнения касательно правильности некоторых моих действий и данных задачи). Вот моё решение:

HCOOH+CH3OH=HC(O)OCH3+H2O;

Kравновесия=[H2O]*[HC(O)OCH3]/([HCOOH]*[CH3OH]). Сразу обговорю, что приравнял равновесные концентрации веществ к их количествам, так как объем не менялся.

Исходя из того, что при реакции с избытком гидрокарбоната натрия выделяется 0.42 моль CO2, равновесная концентрация муравьиной кислоты будет равна 0.42 моль.

Тогда прореагировало 0.08 моль HCOOH, следовательно, [HCOOCH3]=0.5-0.08=0.42 моль; [CH3OH]=0.2-0.08=0.12 моль; [H2O]=0.08 моль.

Подставив все значения в формулу получим:

Kравновесия=0.127.

Далее я подставил в формулу [искомый эфир]=Kравновесия*[HCOOH]*[CH3OH]/[H2O] новые значения концентраций (равновесных?) и получил:

[искомый эфир]=0.74моль.

Я сомневаюсь в последнем действии, также не понимаю, как можно было использовать количество серной кислоты, которое можно рассчитать из данных для осадка. Подскажите, пожалуйста, где я неправильно свернул, очень интересует эта задача и хотелось бы самому её решить.

 

Ссылка на комментарий

Извините, что слишком поздно, но таки дошёл до толкового решения задачи и хотелось бы узнать ваше мнение (имеются сомнения касательно правильности некоторых моих действий и данных задачи). Вот моё решение:

HCOOH+CH3OH=HC(O)OCH3+H2O;

Kравновесия=[H2O]*[HC(O)OCH3]/([HCOOH]*[CH3OH]). Сразу обговорю, что приравнял равновесные концентрации веществ к их количествам, так как объем не менялся.

Исходя из того, что при реакции с избытком гидрокарбоната натрия выделяется 0.42 моль CO2, равновесная концентрация муравьиной кислоты будет равна 0.42 моль.//ранее вы учитывали, что СО2 образуется за счет наличия 2-х кислот

 

Тогда прореагировало 0.08 моль HCOOH, следовательно, [HCOOCH3]=0.5-0.08=0.42 моль; .//как это за счет 0,08 кислоты получилось столько эфира???

 

[CH3OH]=0.2-0.08=0.12 моль; [H2O]=0.08 моль.

Подставив все значения в формулу получим:

Kравновесия=0.127.

Далее я подставил в формулу [искомый эфир]=Kравновесия*[HCOOH]*[CH3OH]/[H2O] новые значения концентраций (равновесных?) и получил:

[искомый эфир]=0.74моль.// равновесные концентрации не даны, даны исходные. Обозначив равновесное количество эфира Х моль, следовало выразить через исходные и Х равновесные концентрации других веществ. Эти выражения подставляются в формулу константы и находится Х. Как ни печально, но придется вспомнить, как решаются квадратные уравнения ... :du:  :ao: 

Я сомневаюсь в последнем действии, также не понимаю,

как можно было использовать количество серной кислоты, // перечитайте свое первое решение, может поймете

 

которое можно рассчитать из данных для осадка. Подскажите, пожалуйста, где я неправильно свернул, очень интересует эта задача и хотелось бы самому её решить.

 

Как минимум три ошибки в предложенном решении, где вы "неправильно свернули"

Изменено пользователем M_GM
Ссылка на комментарий

Как минимум три ошибки в предложенном решении, где вы "неправильно свернули"

Да, я тогда начудил, виноват. Учёл все ваши замечания, посмотрите, пожалуйста:

HCOOH+CH3OH=HCOOCH3+H2O;

n(CO2общее)=0.42 моль; n(CO2, выделившегося за реакцию с HCOOH)=n(CO2общее)-n(CO2, выделившегося за реакцию с H2SO4)=0.4 моль;

До реакции: n(HCOOH)=0.5 моль; n(CH3OH)=0.2;

Прореагировало HCOOH и CH3OH: 0.5-0.4=0.1 моль, тогда образовалось n(H2O)=N(HCOOCH3)=0.1 моль;

После реакции: n(CH3OH)=0.2-0.1=0.1 моль; n(HCOOH)=n(CO2, выделившегося за реакцию с HCOOH)=0.4 моль;

Теперь подставляю все полученные данные из первого опыта в формулу для константы равновесия:

Kравновесия=0.1*0.1/(0.1*0.4)=0.25;

Второй опыт: HCOOH+CH3OH=H2O+HCOOCH3 (все данные дальше будут только для него);

до реакции n(HCOOH)=3.5 моль; n(CH3OH)=3.7моль; n(H2O)=0.2 моль.

Обозначаю за х моль количество искомого эфира, тогда после установления равновесия:

n(H2O)=(0.2+x) моль;

n(HCOOH)=(3.5-x) моль;

n(CH3OH)=(3.7-x) моль.

Подставляю в формулу для известной константы равновесия:

0.25=x*(x+0.2)/(3.5-x)*(3.7-x); отсюда х=0.7 моль.

У меня только сомнение насчёт того, правильно ли я понял ваш намёк  на то, что исходные вещества содержат воду.

Ссылка на комментарий

Намек может быть поняли верно, но считали коряво.

 

Насколько я понимаю, 200 г 80% муравьиной кислоты содержат 160 г кислоты и 40 г воды.

Откуда же у вас получилось "до реакции ...  n(H2O)=0.2 моль"  ?     

Ссылка на комментарий

Намек может быть поняли верно, но считали коряво.

 

Насколько я понимаю, 200 г 80% муравьиной кислоты содержат 160 г кислоты и 40 г воды.

Откуда же у вас получилось "до реакции ...  n(H2O)=0.2 моль"  ?     

Не заметил, я только тут случайно написал 0.2 моль, а в решении использовал 2.2 моль. То есть всё правильно, исключая неправильно записанный подсчёт?

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...