Bildung von Methansäuremethylester
Zur Untersuchung des Ablaufs der Esterreaktion werden 19,7 ml Methanol (das entspricht 0,5 mol) und 18,8 ml Methansäure (0,5 mol) vermischt (t = 0) Man entnimmt in bestimmten Zeitabständen mit einer Pipette Proben von 3 ml aus dem Reaktionsgemisch, die man mit 1 mol/l NaOH titriert.
Man erhält folgendes Ergebnis:
t(min) | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
NaOH (Verbr. in ml) | 38,8 | 27,0 | 20,8 | 19,6 | 19,1 | 18,8 | 18,8 |
a) Zeichnen Sie ein Diagramm, das die Veränderung der Konzentration der Säure anschaulich darstellt.
b) Beschreiben Sie mit Hilfe dieses Diagramms das Ergebnis des Versuches und werten Sie es allgemein hinsichtlich des Verlaufs chemischer Reaktionen insbesondere in Hinblick auf die Reaktionsgeschwindigkeit und das Massenwirkungsgesetz aus. Leiten Sie dabei das Massenwirkungsgesetz ab.
c)Berechnen Sie aus dem Versuchergebnis die Gleichgewichtskonstante der Reaktion und erläutern Sie deren Aussage.
Aufgabe 2. Gleichgewichtskonstante von Ethansäureethylester
58 ml Ethanol, 66 ml Aceton und 57 ml Essigsäure werden einige Stunden unter dem Rückflusskühler erhitzt. Danach entnimmt man dem Gemisch eine 10 ml Probe, die man mit 1 mol/l NaOH titriert. Man verbraucht 27 ml NaOH. (Dichten: CH3COOH 1,05; C2H5OH 0,789)
Atommassen: C 12 u; H 1u; O 16u; S 32 u
a)Berechne die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion.
b)Wann gilt die errechnete Gleichgewichtskonstante?
c)Erläutere die Eigenschaft des chemischen Gleichgewichts als dynamisches Gleichgewicht.
Aufgabe 3)
Ausbeuteberechnung
Bei einer Esterreaktion beträgt die Gleichgewichtskonstante 2,3.
a) Berechnen Sie die Ausbeute an Ester bezogen auf 1 mol eingesetzte Säure, wenn
6 mol Säure und 1 mol Alkohol eingesetzt werden.
b) Berechnen Sie die Ausbeute an Ester bezogen auf 1 mol eingesetzte Säure, wenn bei Einsatz von 6 mol Säure und 1 mol Alkohol durch Zusatz eines wasserentziehenden Mittels die Konzentration von Wasser 0,07 mol beträgt.
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