化学
高校生
(3)についてです。自分の考え方が間違ってることは分かるのですが、違う理由を考えると分かりません💦
自分の考え方(写真3枚目です)
(1)では酢酸1.0molから酢酸エチル0.8mol発生するので、電離定数を0.8と考えて、(3)でも同じように考えた。
297 エステル化反応の平衡定数
酢酸とエタノールから酢酸エチルと水が生成する反応は可逆反応で次式のように表さ
れる。
CH3COOH + CaHsOH =CH3C0OC2H5 + H20
反応による溶液の体積変化はないものとして, 次の各問いに答えよ。
(1) 酢酸1.0mol とエタノール1.6mol を混合し, 70℃に保って反応させたところ、し
ばらくして平衡状態に達し,酢酸の物質量が0.20mol になった。このとき生成した
水は何 mol か。
2) この反応の 70 ℃での平衡定数はいくらか。
3) 酢酸とエタノールをどちらも 2.4mol ずつ混合し, 70℃に保って反応させたところ,
しばらくして平衡状態に達した。生成した酢酸エチルは何mol か。
18
4)3)で平衡状態に達している溶液に酢酸エチルと水を0.60mol ずつ加え, 70℃に保
たところ, 新たな平衡状態に達した。 溶液中に含まれる酢酸エチルは何 mol か。
6.0×10-4
2すること。
mol/L
10~10
mol/L
6
pH=-logio[H*]%3D1078
別解[OH]=/cKs. pii=14+log1o/cK, という式を理解し
10-10
ーlog10
6
て覚えているのであれば次の解法もある。
「OH-]=V0.020mcl/L×1.8×10-5mol/L
=/36×10(mo!/L)?%=6.0×10-4 mol/L
pH=14+logio(6.0×10-4)%3D10.78
ー (logiol0 10-log6)
=ー(-10-logi02-log.o3)
=10+0.30+0.48=10.78
(2) 4.0
(3) 1.6mol
[CH,COOCH5][H:0]
TCH.COOH][CH,OH]
. HoO は溶媒の水ではないので, 平衡定数の式に含める必要がある。
.平衛時に生成した各物質のモル濃度を文字式で表して, 平衡定数の式
297(1) 0.80 mol
(4) 2.0mol
Key Point,
平衡定数K=
に代入する。
認法(1) 各物質の物質量を次のように整理する。
CHgCOOH + C2HgOH = CH3COOC2H5 + H20
反応前(mol)
変化量(mol)
平衡時[mol)
(2) 溶液の体積を V[L]とすると,
1.0
1.6
0
0
-0.80
-0.80
+0.80
+0.80
0.20
0.80
0.80
0.80
補平衡定数の計算ではモル
濃度(mol/L]を使うので,
本間では溶液の体積を V
(L)として式をつくってい
る。ただし、結果的に1V
0.80mol
0.80mol
V [L]
0.80 mol
V [L]
V (L)
K=
0.20mol
=4.0
V [L)
(3) 生成した酢酸エチルの物質量をr[mol]として, 次のよう は消去されるので, 本問で
に整理する。
は物質量 (mol]だけで式を
CH3COOH + C2H5OH
一CHgCOOCH5 + H,0 つくっても正解が得ら
れる。ただ,他の反応
反応前(mol)
変化量(mol)
平衡時(mol)
2.4
2.4
0
0
では Vが消去されず,
+ェ
計算に含める必要があ
る場合も多いので, い
つも溶液や気体の体積
ーエ
ーエ
+x
2.4-エ
[mol]
V [L]
(2.4-2 [mol]
V [L)
2.4-エ
I
K=
=4.0
2=1.6 mol
を考慮する習慣をつけ
ておくこと。
14)(3)より,平衡時の CH3COOH と CっHgOH の物質量は, そエの値は1.6と4.8の2つ
れぞれ、
2.4mol-1.6mol=0.8 mol
が求まるが、反応するェの
範囲は0<rS2.4なので、
た、 CH,COOC2H5 と H-O の物質量は、それぞれ1.6mol 4.8は不適。
である。ここへCH3COOCH5. H20 を 0.60mol ずつ加える
と,それぞれ2.2mol となるので, 平衡は左に移動する。 各
18 化学平衛127
13CHScooe CathOf でCHocoo aHotHO
2.4
2,4
0
0
平m時 0.48
0.48
182
1.92
2.4Y0.8. 112
192mol
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