Question

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この問題について聞きたいです
平衡定数を考える時，水の濃度は含めずに考えると学校で習いました
これではなぜ含めて考えているのですか？

187:35g
反応前の物質量は,酢酸:
エタノール:
46 g
46 g/mol
40%
300 gx 0.40
60 g/mol
=2.0 mol
=
= 1.0 mol
水:
酢酸エチルがx [mol] 生じたとする。lom
(反応前)
(平衡時)
(変化量)
第
6901x8.1 (lom
300 gx(1-0.40)
18 g/mol
OMS
=10 mol
Iom 01.0= lom 00.1-(lom)x+lo0e
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H₂O
2.0
-x
2.0-x
1.0
-x
1.0-x
溶液の体積を V[L] とすると,
X
0
lom (01-0
x
10 [mol] 08
+x (mol)p
10+x (mol)
+x
(mol/L)x 10+x (mol/L).\fom*¨01×2.0
V
V
K=
=4.0
2.0-x
(mol/L)x
1.0-x
[mol/L)
V
V
11 ±√97
3x²-22x+8=0
X
mol=0.40 mol, 6.9mol TXЯ>
3
Omol<x<1.0 mol 5, x=0.40 mol
よって、酢酸エチルの質量は, 88g/mol×0.40mol=35.2g≒35g
SLOT
LON (TA

Answer 1

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平衡定数を考える際に水の濃度を含めるかどうかは、反応の種類や条件によって異なります。

一般的に、希薄溶液中での反応の場合、水の濃度はほぼ一定とみなせるため、平衡定数の式に含めずに考えます。これは、水が溶媒として大量に存在し、反応によってその濃度がほとんど変化しないためです。

しかし、この問題のように、反応に関与する物質の中に水が含まれており、かつ水の濃度が無視できない場合は、平衡定数の式に水の濃度を含めて考える必要があります。

この問題では、酢酸とエタノールが反応して酢酸エチルと水が生成するエステル化反応を扱っています。この反応は、濃硫酸などを触媒として用いて脱水縮合反応を起こすため、水が生成物として生成します。

反応式は以下の通りです。
　CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O

この反応の平衡定数Kは、一般的に以下のように表されます。
　K = [CH3COOC2H5][H2O] / [CH3COOH][C2H5OH]

ここで、[ ]は各物質のモル濃度を表します。

この式からわかるように、平衡定数を計算する際には、生成物である酢酸エチルと水の濃度、および反応物である酢酸とエタノールの濃度が必要となります。

したがって、この問題では、水の濃度を無視せずに平衡定数を計算する必要があるのです。

■まとめ
希薄溶液中の反応では、水の濃度はほぼ一定とみなせるため、平衡定数の式に含めない。
反応に関与する物質の中に水が含まれており、かつ水の濃度が無視できない場合は、平衡定数の式に水の濃度を含めて考える必要がある。
もし、学校で水の濃度は含めずに考える、と習ったのであれば、それは希薄溶液中の反応に限った話である可能性があります。先生に質問して、今回の問題のようなケースについて確認してみると良いでしょう。

s

詳しく教えてくださりありがとうございます