Syntetisering av estrar
Hej! Jag har ett problem med en laboration som jag sitter med just nu. Laborationen handlar om syntetisering av estrar, vilket vi då ska genomföra m.h.a återloppskokning. Vi ska tillverka propyletanoat med ättiksyra och propanol. De frågor som jag har problem med kommer jag att bifoga, och så tänkte jag sedan ge mitt resonemang.
''1.Beräkna volymen och massan för 150 mmol den alkohol som krävs för framställning av den ester du valt, samt volymen för 300 mmol av den karboxylsyra som krävs.
2.Jämviktskonstanten för esterifieringsreaktionen är ca 4. Vilket är det maximala teoretiska utbytet av en ester, förutsatt att man utgår från 150 mmol alkohol och 300 mmol karboxylsyra?''
Eftersom vi har substansmängden, omvandlade jag denna till mol istället för mmol och räknade ut massan för dessa reaktanter. Jag använde mig av formeln m=M*n. Sedan ber instruktionerna om att man ska räkna ut volymen för dessa reaktanter, men jag förstår inte hur jag ska kunna göra det. Jag har ingen koncentration, så formeln ncV går inte att använda så som jag ser det. När det kommer till den andra frågan har jag en formel för att räkna ut det teoretiska maximala utbytet av en ester, då använder jag mig av denna formeln.
Teoretiskt utbyte (i gram)= nur * f * Mp
där
nur = antal mol av det utbytesbegränsande reagenset
f = molförhållandet mellan det utbytesbegränsande reagenset och produkten
Mp = molmassa för produkten
Dock nämns det att jämviktskonstanten är 4. Den tar jag inte i beaktning när jag räknar med denna formeln- betyder det att jag har använt mig av fel formel?
Du behöver ta reda poå densiteten för alkoholen och syran så att du kan beräkna volymen av dem.
Smaragdalena skrev:Du behöver ta reda poå densiteten för alkoholen och syran så att du kan beräkna volymen av dem.
Men såklart haha, att jag inte kom på det. Jag antar då att du tänker på formeln p=m/V fast omvänd i detta fallet? Tack så hemskt mycket, jag har varit fast på denna i evigheter!
Du har inte möjligtvis någon tanke om formeln i andra frågan? Jag förstår fortfarande inte riktigt vad jämviktskonstanten har att göra med detta om jag använder formeln jag bifogade, särskilt inte då formeln tas med i instruktionerna.
Sätt upp uttrycket för esterjämvikten! Eftersom antalet mol inte ändras vid den här reaktionen kan man räkna med substansmänder i stället för koncnetrationer. Antag att det bildas x mol ester vid jämvikt. Hur stor substansmngd finns det av syran, alkoholen respektive vatten? Kan du ställa upp ekvationen och beräkna x?
Smaragdalena skrev:Sätt upp uttrycket för esterjämvikten! Eftersom antalet mol inte ändras vid den här reaktionen kan man räkna med substansmänder i stället för koncnetrationer. Antag att det bildas x mol ester vid jämvikt. Hur stor substansmngd finns det av syran, alkoholen respektive vatten? Kan du ställa upp ekvationen och beräkna x?
Tack för dina tålmodiga svar :) Jag har substansmängden för alkoholen och syran (150 mmol och 300 mmol respektive) men däremot vet jag inte vad jag ska sätta in för värden för vattnet i jämviktsuttrycket. Jag vet endast densitet och molmassa för vatten, men inte substansmängd eller massa.
Jag undrar också om jag tänker rätt när jag inte har med koefficienterna i jämviktsuttrycket. Enl. den balanserade reaktionen finns det 1 mol av varje ämne, därför tänker jag att alla koefficienter blir 1, och därmed behöver de inte tas med.
Det stämmer att alla koefficienter är 1, så de "syns" inte i uttrycket för jämviktskonstanten.
Du har 150 mmol alkohol och 300 mmol syra. Om det bildas x mol ester, hur många mol vatten bildas det samtidigt? Hur många mol syra har inte reagerat? Hur många mol alkohol har inte reagerat? Du har fyra uttryck (x ingår i allihop). Sätt in i uttrycket för jämviktskontanten - du vetju att den har värdet 4. Beräkna värdet för x. Då vet du hur mycket ester som har bildats vid jämvikt.
Smaragdalena skrev:Det stämmer att alla koefficienter är 1, så de "syns" inte i uttrycket för jämviktskonstanten.
Du har 150 mmol alkohol och 300 mmol syra. Om det bildas x mol ester, hur många mol vatten bildas det samtidigt? Hur många mol syra har inte reagerat? Hur många mol alkohol har inte reagerat? Du har fyra uttryck (x ingår i allihop). Sätt in i uttrycket för jämviktskontanten - du vetju att den har värdet 4. Beräkna värdet för x. Då vet du hur mycket ester som har bildats vid jämvikt.
Detta är vad jag har fått fram, dvs att vid jämvikt har det bildats 0,18 mol ester. Är det korrekt? Hade lite problem med hur jag ska hantera formeln.
Nej, det kan inte stämma - det är omöjligt att det bildas mer ester än vad det fanns alkohol från början. Du har missat att det inte längre finns 0,15 mol syra - när det har bildats x mol ester finns det bara 0,15-x mol kvar av syran (och på samma sätt med alkoholen). Det skall också vara x2 i täljaren - det bildas ju dels ester, dels vatten (x mol av varje).
Smaragdalena skrev:Nej, det kan inte stämma - det är omöjligt att det bildas mer ester än vad det fanns alkohol från början. Du har missat att det inte längre finns 0,15 mol syra - när det har bildats x mol ester finns det bara 0,15-x mol kvar av syran (och på samma sätt med alkoholen). Det skall också vara x2 i täljaren - det bildas ju dels ester, dels vatten (x mol av varje).
Ok, då förstår jag! Vid jämviktsläget har alltså all alkohol förverkats och hälften av karboxylsyran förverkats, vilket gör att formeln då istället blir x2/0,150 = 4 om jag har förstått det rätt.
Nej, så skulle det ha blivit om det hade varit en reaktion som skedde till 100 %, d v s om det inte hade varit en jämvikt.
I jämviktsblandningen finns det x mol ester, x mol vatten, 0,15-x mol alkohol och 0,30-x mol syra. Sätt in dessa fyra substansmängder i uttrycket för jämviktskonstanten (som ju har värdet 4) och räkna ut x.
Smaragdalena skrev:Nej, så skulle det ha blivit om det hade varit en reaktion som skedde till 100 %, d v s om det inte hade varit en jämvikt.
I jämviktsblandningen finns det x mol ester, x mol vatten, 0,15-x mol alkohol och 0,30-x mol syra. Sätt in dessa fyra substansmängder i uttrycket för jämviktskonstanten (som ju har värdet 4) och räkna ut x.
När jag gör detta får jag dock fram två svar för x- det borde väl rimligtvis vara fel? Jag använde då formeln x2/(0,15-x)(0,30-x).
Du ser ut att ha rätt uttryck för K. Hur ser det ut när du löser ut x?
Smaragdalena skrev:Du ser ut att ha rätt uttryck för K. Hur ser det ut när du löser ut x?
Ja jag vet att jag är på rätt väg då vi har fått fler instruktioner, och det står att svaret på ekvationen är det värde vi ska få fram. Men när jag löser detta får jag fram x = 0,13 och x = 0,47. Är det så att jag tar det första x-värdet då det är det enda som kan stämma i det här fallet, då det inte kan bildas mer ester än vad det finns alkohol från början?
Exakt så. Ekvationen har två lösnigar, men det är bara en av dem som stämmer med det verkliga problemet.
