Ethanol và propanoic acid phản ứng tạo thành ester ethyl propanoate, có mùi của chuối chín:
CH3CH2OH(l) + CH3CH2COOH(l) ⇋ CH3CH2COOCH2CH3(l) + H2O(l)
Trong phòng thí nghiệm, một học sinh thực hiện song song phản ứng ester hóa giữa ethanol và propanoic acid trong hai bình thủy tinh riêng biệt (đun nóng ở 150°C, không có mặt xúc tác). Số mol acid và số mol alcohol trong mỗi bình ban đầu đều là 0,1 mol. Sau một thời gian, lấy 50,00 mL hỗn hợp sau phản ứng của mỗi bình thuỷ tinh và cho vào 2 bình tam giác riêng biệt: bình tam giác (A) và bình tam giác (B).
– Bình tam giác (A): tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 6,000 M, đun nóng thì thể tích NaOH cần dùng chuẩn độ là 16,67 mL.
– Bình tam giác (B): tiến hành tách ester ra và chuẩn độ dung dịch còn lại trong bình bằng NaOH 6,000 M thì thể tích NaOH đã dùng là 4,55 mL.
Tính hằng số cân bằng của phản ứng ester hoá trên. Giả thiết trong hai bình thủy tinh, phản ứng ester hóa xảy ra cùng điều kiện: thời gian, nhiệt độ và áp suất.
Câu trả lời tốt nhất
Ethanol và propanoic được kí hiệu là XOH và YCOOH:
XOH(l) + YCOOH(l) ⇋ YCOOX(l) + H2O(l)
Bình A: nNaOH = nYCOOH + nYCOOX = 16,67.6 (mmol)
Bình B: nNaOH = nYCOOH = 4,55.6 (mmol)
—> nYCOOH = 27,3 mmol; nYCOOX = 72,72 mmol
Các chất ban đầu có tỉ lệ 1 : 1, trùng với tỉ lệ phản ứng nên các chất còn dư cũng có tỉ lệ 1 : 1
Kc = [YCOOX][H2O]/[XOH][YCOOH] (Thể tích tự triệt tiêu)
—> Kc = [YCOOX]²/[YCOOH]² = 7,1