beräkning av utbyte

nuitlbd skrev:

hej, jag behöver räkna ut utbyte för en estersynteslabb men har fastnat och vet inte var jag ska börja. det står i labbmanualen att jag behöver ta reda på densitet, molmassa och om någon reaktant är begränsande. problemet är bara att jag aldrig använt mig av densitet förut när vi räknat ut utbyte så har fastnat. är det meningen att göra som vanligt och räkna ut substansmängd, volym och koncentration och sedan använda densiteten på något sätt? jag har tagit fram molmassa och densitet för alla ämnen men vet liksom inte vad jag behöver göra vidare.

kan jag använda densiteten för att räkna ut massan och sen använda sambandet m = M x n eller hur är det man gör? tänkte isf att om jag har ex 10 ml ättiksyra och dess densitet är 1,049 g/cm^3, kan jag då ta 10 x 1,049 för att få fram massna och sen använda de vanliga sambanden?

så här ser formeln ut i alla fall. 

CH3COOH + C5H11OH + H2SO4 ⇋ C5H11OCOCH3 + H2O

tack på förhand!

Svavelsyran skall inte vara med i reaktionsformeln, den är en katalysator som inte förbrukas.

Ja, om du har mätt upp volymerna för ättiksyra och pentanol (i stället för att väga dem, som också skulle vara möjligt) så är det precis så du skall göra - fast glöm inte enheter!

just det! den är ju inte med. tack! perfekt, då tror jag att jag vet hur jag ska göra för att komma vidare. 

en fråga till som förvirrar mig lite. jag har ju massan ättiksyra och pentanol, hur får jag då fram utbytet? substansmängdförshållandet i reaktionen är ju 1:1:1:1. ska jag använda substansmängden för ättiksyran för att beräkna pentyletanoatet då eller används pentanolen? känns ju som att jag får helt annorlunda siffror. nu har jag gjort så här i alla fall:

så nu har jag ju massan av alla ämnen inklusive estern som bildades men antar att jag ska använda den för det faktiska utbytet sen. hur gör man för det teoretiska utbytet?

Blandade du i 12 ml vatten och 12,5 ml ester också? Skulle du inte framställa estern? Då brukar man bara blanda syran och alkoholen (och lite svavelsyra).

Smaragdalena skrev:

Blandade du i 12 ml vatten och 12,5 ml ester också? Skulle du inte framställa estern? Då brukar man bara blanda syran och alkoholen (och lite svavelsyra).

ja vattnet blandades faktiskt i (och svavelsyra) men estern som står där var den som bildades så jag funderade på om det blir lite förvirrande att skriva det så. kanske bäst att ha det i slutet i en egen tabell

däremot blandades det i senare men om man tittar på reaktionen blir det ju en produkt så kanske även det ska flyttas ner tillsammans med estern

Det bildas vatten vid reaktionen. Det vatten som du tillsatte efter att reaktionen har skett skall inte vara med i reaktionsformeln.

Smaragdalena skrev:

Det bildas vatten vid reaktionen. Det vatten som du tillsatte efter att reaktionen har skett skall inte vara med i reaktionsformeln.

jo det förstod jag. det jag inte vet är om jag ska använda substansmängden för ättiksyran eller pentanol för att få fram det teoretiska utbytet för estern? det jag hade med i tabellen borde ju flyttas ner eftersom det är det faktiska utbytet?

Hur många mol syra har du? Hur många mol alkohol har du? Om de reagerar med varandra tills det ena ämnet tar slut, så bildas det lika många mol ester (och lika många mol vatten) som det var av den reaktant som det var minst av. Detta är det teoretiska utbytet.

Men man kan aldrig få fram så mycket ester, eftersom det är en jämvikt - när det har börjat bildas tillräckligt mycket ester och vatten så kommer reaktionen att börja gå baklänges. Det går att räkna ut hur mycket ester det bildas vid jämvikt med hjälp av jämviktskonstanten.

Om man kan få bort vattnet lika fort som det bildas, så kan reaktionen inte "gå baklänges" och då går det att få högre utbyte än vad jämviktsberäkningarna säger.

Smaragdalena skrev:

Hur många mol syra har du? Hur många mol alkohol har du? Om de reagerar med varandra tills det ena ämnet tar slut, så bildas det lika många mol ester (och lika många mol vatten) som det var av den reaktant som det var minst av. Detta är det teoretiska utbytet.

Men man kan aldrig få fram så mycket ester, eftersom det är en jämvikt - när det har börjat bildas tillräckligt mycket ester och vatten så kommer reaktionen att börja gå baklänges. Det går att räkna ut hur mycket ester det bildas vid jämvikt med hjälp av jämviktskonstanten.

Om man kan få bort vattnet lika fort som det bildas, så kan reaktionen inte "gå baklänges" och då går det att få högre utbyte än vad jämviktsberäkningarna säger.

ja okej då har jag fått fram det. men jämvikten blir ju svår att räkna ut eftersom jag inte har något att gå på, har ju endast volymen av ester och där ingår väl vattnet. jag vet liksom inte hur man går vidare därifrån, jag kan ju inte räkna ut det faktiska utbytet då eftersom jag endast har molmassa för ämnena. 

det jag lyckats få fram nu är att det teoretiska utbytet skulle resultera i ca 12 g ester och 1,7 g vatten. dock står det endast i labben att beräkna utbytet så jag antar att det enda jag kan skriva är att vi fick 12,5 ml ester (motsvarar ca 11 g). tror du som lärare att det kanske är meningen att bara räkna ut det teoretiska utbytet och sedan jämföra det med vad man fick under labben i diskussionen? tack för hjälpen!