Etyl axetat là chất lỏng có mùi thơm, được sử dụng làm dung môi trong sản xuất công nghiệp. Đặc biệt hơn, etyl axetat có độc lưu đặc biệt đối với côn trùng, côn trùng nhanh chóng sẽ bị chết ngạt trong các lọ chứa hơi etyl axetat mà không bị biến dạng hình thái cơ thể. Do rất ít tan trong nước nên etyl axetat không hút ẩm và giữ cho cơ thể côn trùng đủ mềm để tiến hành các công việc ép xác thành tiêu bản tiếp theo.
Một nhà khoa học thực hiện phản ứng tổng hợp etyl axetat để phục vụ cho công nghiệp ép xác côn trùng. Phản ứng được tiến hành như sau:
– Cho vào bình cầu có thể tích 500ml 1 mol axit axetic và 2,925 mol ancol etylic để nâng cao hiệu suất phản ứng. Thêm từ từ 10ml dung dịch $H_2SO_4 18M$ làm xúc tác.
– Đun sôi hỗn hợp trong bình cầu một thời gian, sau đó ngừng đun. Làm lạnh bình cầu để ngưng tụ hơi sản phẩm. Cho $Na_2CO_3$ từ từ vào bình cầu cho tới khi khí ngừng thoát ra thu được $3,136l$ khí $CO_2$ (đktc). Tính hiệu suất của phản ứng este hóa.
$n_{H_2SO_4}=0,01.18=0,18(mol)$
$C_2H_5OH+CH_3COOH\buildrel{{H_2SO_4, t^o}}\over\rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 +H_2O$
Theo lí thuyết, $CH_3COOH$ hết, $C_2H_5OH$ dư
Gọi $x$ là số mol $CH_3COOH$ thực tế phản ứng.
$\Rightarrow$ dư $1-x$ mol $CH_3COOH$
$n_{CO_2}=\dfrac{3,136}{22,4}=0,14(mol)$
$Na_2CO_3+2CH_3COOH\to 2CH_3COONa+CO_2+H_2O$
$Na_2CO_3+H_2SO_4\to Na_2SO_4+CO_2+H_2O$
Theo PTHH ta có: $\dfrac{1}{2}n_{CH_3COOH}+n_{H_2SO_4}=n_{CO_2}$
$\Rightarrow 0,5(1-x)+0,18=0,14$
$\Leftrightarrow x=1,08$ (Vô lí vì $x\le 1$. Bạn xem lại đề)