25℃에서 아세트산과 에탄올 반응의 Kc 값은 3.4

25℃에서 아세트산과 에탄올 반응의 Kc 값은 3.4

 

 

25℃에서 아세트산과 에탄올 반응의 Kc 값은 3.4이다.

CH3CO2H(soln) + CH3CH2OH(soln) ⇌ CH3CO2CH2CH3(soln) + H2O(soln)

아세트산 + 에탄올 ⇌ 아세트산 에틸

 

 

The value of Kc for the reaction of acetic acid with ethanol is 3.4 at 25℃:

CH3CO2H(soln) + C2H5OH(soln) ⇌ CH3CO2C2H5(soln) + H2O(soln) ... Kc = 3.4

Acetic acid + Ethanol ⇌ Ethyl acetate

 

a) How many moles of ethyl acetate are present in an equilibrium mixture that contains 4.0 mol of acetic acid, 6.0 mol of ethanol, and 12.0 mol of water at 25℃?

 

b) Calculate the number of moles of all reactants and products in an equilibrium mixture prepared by mixing 1.00 mol of acetic acid and 10.00 mol of ethanol.

 

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a)

 

Kc = [CH3CO2C2H5] [H2O] / [CH3CO2H] [C2H5OH]

3.4 = [(x) (12.0)] / [(4.0) (6.0)]

(x) (12.0) = 3.4 × [(4.0) (6.0)]

 

x = 3.4 × [(4.0) (6.0)] / (12.0) = 6.8 mol

---> 아세트산 에틸(ethyl acetate)의 몰수

 

 

 

 

b)

 

ICE 도표를 작성하면,

 

........... CH3CO2H + C2H5OH . ⇌ . CH3CO2C2H5 + H2O

초기(mol) . 1.00 .... 10.00 ....... 0 .......... 0

변화(mol) . -x ...... -x .......... +x ......... +x

평형(mol) . 1.00-x .. 10.00-x ..... x .......... x

 

 

 

Kc = [CH3CO2C2H5] [H2O] / [CH3CO2H] [C2H5OH]

3.4 = [(x) (x)] / [(1.00-x) (10.00-x)]

3.4 = x^2 / [10.00 – 11.00x + x^2]

3.4[10.00 – 11.00x + x^2] = x^2

34 – 37.4x + 3.4x^2 = x^2

2.4x^2 – 37.4x + 34 = 0

 

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3302 )

 

x = 0.97

 

 

 

> CH3CO2H의 몰수 = 1.00 – 0.97 = 0.03 mol

> C2H5OH의 몰수 = 10.00 – 0.97 = 9.03 mol

> CH3CO2C2H5의 몰수 = 0.97 mol = H2O의 몰수