Tính khối lượng acetic acid và khối lượng ethylic alcohol tối thiểu cần dùng để thu được 18,48 kg ethyl acetate, biết hiệu suất phản ứng đạt 62,5%.

Question

hanhngoc · Accepted Answer

nCH3COOH=660=0,1(mol) $n_{C H_{3} C O O H} = \frac{6}{60} = 0, 1 (m o l)$

nC2H5OH=5,246=0,11(mol) $n_{C_{2} H_{5} O H} = \frac{5, 2}{46} = 0, 11 (m o l)$

Phương trình hoá học:

CH₃COOH + C₂H₅OH H2SO4,t°⇌ $\overset{H_{2} S O_{4}, t °}{⇌}$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

0,1 0,11 0,1 mol

Theo phương trình hoá học C₂H₅OH dư, nên số mol CH₃COOC₂H₅ theo lí thuyết tính theo CH₃COOH.

Khối lượng ester theo lí thuyết là: 0,1.88 = 8,8 gam.

Hiệu suất phản ứng là:

H=mesterTTmesterLT.100%=5,288,8.100%=60%

Timi · Answer

Để tính khối lượng axit axetic (acetic acid) và etylic alcohol (ethylic alcohol) cần thiết để thu được 18,48 kg este etyl acetate, trước tiên ta cần viết phương trình phản ứng:

$$
\text{Acetic acid} + \text{Ethylic alcohol} \rightarrow \text{Ethyl acetate} + \text{Water}
$$

Phương trình phản ứng tổng quát có thể được viết như sau:

$$
\text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}
$$

### Bước 1: Tính số mol của ethyl acetate cần thu được

Khối lượng của ethyl acetate (C2H5COOCH3) là 18,48 kg. Để tính số mol, ta cần biết khối lượng mol của ethyl acetate:

Khối lượng mol của C2H5COOCH3:
$$
\text{C: } 2 \times 12 = 24 \text{ g/mol} \
\text{H: } 5 \times 1 = 5 \text{ g/mol} \
\text{O: } 2 \times 16 = 32 \text{ g/mol} \
\text{Tổng: } 24 + 5 + 32 = 61 \text{ g/mol}
$$

Tính số mol cần có:
$$
\text{Số mol } = \frac{\text{Khối lượng}}{\text{Khối lượng mol}} = \frac{18480 \text{ g}}{61 \text{ g/mol}} \approx 302 \text{ mol}
$$

### Bước 2: Tính số mol của phản ứng cần thiết theo hiệu suất

Hiệu suất của phản ứng là 62,5%, do đó số mol axit axetic và etylic alcohol cần thiết là:

$$
\text{Số mol cần dùng} = \frac{\text{Số mol thu được}}{\text{Hiệu suất}} = \frac{302 \text{ mol}}{0.625} \approx 483.2 \text{ mol}
$$

### Bước 3: Tính khối lượng axit axetic và etylic alcohol cần thiết

Theo phương trình phản ứng, tỷ lệ mol giữa axit axetic và etylic alcohol là 1:1. Do đó, số mol của cả hai chất này là khoảng 483.2 mol.

Khối lượng axit axetic cần:
$$
\text{Khối lượng axit axetic} = \text{Số mol} \times \text{Khối lượng mol} = 483.2 \text{ mol} \times 60 \text{ g/mol} = 28992 \text{ g} = 28.992 \text{ kg}
$$

Khối lượng etylic alcohol cần:
$$
\text{Khối lượng etylic alcohol} = \text{Số mol} \times \text{Khối lượng mol} = 483.2 \text{ mol} \times 46 \text{ g/mol} = 22243.2 \text{ g} = 22.2432 \text{ kg}
$$

### Kết luận

Vậy khối lượng axit axetic cần dùng là khoảng **28,99 kg** và khối lượng etylic alcohol cần dùng là khoảng **22,24 kg**.