평형상수. 아세트산에틸(ethyl ethanoate)의 제조

평형상수. 아세트산에틸(ethyl ethanoate)의 제조

 

 

공업용 용매로 사용하는 아세트산에틸은

아세트산과 에탄올을 반응시켜 제조한다.

 

Ethyl ethanoate is an ester which is manufactured from ethanoic acid and ethanol.

The overall reaction can be represented as follows;

 

CH3COOH + CH3CH2OH ⇌ CH3COOCH2CH3 + H2O

ethanoic acid + ethanol ⇌ ethyl ethanoate + water

 

The reaction requires a strong acid catalyst.

 

(a) 평형상수식 Kc를 적어라.

(b) 아세트산 1 mol과 에탄올 1 mol을 섞어 만든 용액은

평형에서 0.65 mol 아세트산에틸이 섞여 있다.

용액의 부피는 알 수 없다. Kc값을 계산하라.

 

 

(a) Kc = [CH3COOCH2CH3] [H2O] / [CH3COOH] [CH3CH2OH]

 

 

 

 

(b) 반응식에 나오는 모든 물질이

한(같은) 용액 안에 함께 존재하기 때문에,

모든 용액의 부피가 같다.

---> 평형상수 식에 몰농도 대신 몰수를 대입해서 계산해도 됩니다.

즉, 용액의 부피는 몰라도 됩니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/13452 )

 

 

ICE 도표를 작성하면,

 

	CH3COOH	+	CH3CH2OH	⇌	CH3COOCH2CH3	+	H2O
초기(I):	1		1		0		0
변화(C):	–x		–x		+x		+x
평형(E):	1–x		1–x		x		x

 

 

반응형

 

 

평형에서 아세트산에틸의 몰수가 0.65라고 했으니까,

x = 0.65

 

 

따라서 평형에서 각 물질의 농도는 다음과 같으므로,

> ethanoic acid = ethanol = 1 – 0.65 = 0.35

> ethyl ethanoate = water = 0.65

 

 

Kc = [CH3COOCH2CH3] [H2O] / [CH3COOH] [CH3CH2OH]

= [(0.65) (0.65)] / [(0.35) (0.35)]

= 3.45

 

 

 

 

[참고] 이 문제에서 물(H2O)은 생성물이기 때문에,

평형상수 식에서 [H2O]항을 생략하지 않습니다.

 

물은 용매인 경우에 한해,

생략(무시)될 수 있습니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3760 )

 

 

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If 1 mole each of ethanoic acid and ethanol are allowed to reach equilibrium at 25℃, what will be the number of moles of ethyl ethanoate present at equilibrium?

(Assume Kc = 4 at 25℃.)

 

 

Kc = (x) (x) / (1–x) (1–x) = 4

 

[x / (1–x)]^2 = 4

 

x / (1–x) = 4^(1/2) = 2

 

x = 2 – 2x

 

3x = 2

 

x = 2/3

 

 

> 2/3 mole each of ethyl ethanoate and water

> 1/3 mole each of ethanoic acid and ethanol

 

 

 

 

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