Bài 24.33 trang 86, 87, 88, 89, 90, 91 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Trộn 20 mL ethanol với 20 mL acetic acid, thêm 10 mL H2SO4 đặc rồi tiến hành phản ứng ester hoá. Sau một thời gian...

Trộn 20 mL ethanol với 20 mL acetic acid, thêm 10 mL H₂SO₄ đặc rồi tiến hành phản ứng ester hoá. Sau một thời gian, thu được 17,6 g ester. Tính hiệu suất phản ứng ester, biết khối lượng riêng của ethanol và acetic acid lần lượt là 0,789 g/mL và 1,05 g/mL.

Phản ứng ester hóa là phản ứng giữa alcohol và carboxylic acid:

$\begin{array}{l}{{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = 20 \times 0,789 = 15,78{\rm{ (g)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = \frac{{15,78}}{{46}} \approx 0,343{\rm{ (mol)}}\\{{\rm{m}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COOH}}}} = 20 \times 1,05 = 21{\rm{ (g)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COOH}}}} = \frac{{21}}{{60}} = 0,35{\rm{ (mol)}}\end{array}$

Xét phương trình phản ứng:

Ta có: $\frac{{{{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}}}}{1} < \frac{{{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COOH}}}}}}{1}(0,343 < 0,35)$

Do đó, C₂H₅OH hết, hiệu suất tính theo C₂H₅OH.

$\Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{ester}}}}_{{\rm{(LT)}}} = {{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = 0,343{\rm{ (mol)}}$

Ta có: ${{\rm{n}}_{{\rm{ester}}}}_{{\rm{(TT)}}} = \frac{{17,6}}{{88}}{\rm{ = 0,2 (mol)}}$

$\Rightarrow {\rm{H}} = \frac{{0,2}}{{0,343}} \times {\rm{100\% }} \approx {\rm{58,3\% }}$