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Alt 23.09.2010, 15:02   #1   Druckbare Version zeigen
drummer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
Esterbildung Massenwirkungsgesetz

Hallo,
diese Aufgabe hat mir meine Lehrerin gestellt.

Nach folgender Reaktionsgleichung wird ein Ester hergestellt:
1 Mol Ethanol + 1 Mol Essigsäure 1 Mol Essigsäureethylester + 1 Mol Wasser

Wie viele Mole Ester werden gebildet, wenn man 2mol Ethanol mit 5mol Essigsäure unter Zusatz von etwas konzentrierter Schwefelsäure erhitzt? Die Berechnungen können hier vereinfacht werden, indem man die Stoffmengen statt der Konzentrationen in den Term für Kc einsetzt. Als Gleichgewichtskonstante verwende man den aufgerundeten Wert Kc = 4 (Der Literaturwert für 76,3°C beträgt Kc = 3,76).

Da wir morgen die Klausur schreiben, hat sie uns auch die Lösung geschickt.
Ihre Lösung lautet wie folgt:
Es gilt: n(Ester) = n(Wasser) = x

Kc=(n(ester)x(n(Wasser))/(n(Ethanol)x(n(Essigsäure))


Auflösen der quadratischen Gleichung:

x²-(28⁄3)x+40⁄3=0
x=(14⁄3)±√((196-120)/9)=14⁄3±√(76/9)
x₁=1,76
x₂=7,57

x₂ kann als Lösung für x nicht zutreffen, da dann mehr Produkt entstanden wäre als Edukte vorhaden gewesen wären.

Lösung für x daher: x = 1,76

Antwort: Es werden 1,76 mol Ester gebildet.

Leider verstehe ich den Lösungsweg nicht... Vor allem nicht wie sie auf die erste Gleichung kommt... Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
Vielen Dank.

Drummer
drummer ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 23.09.2010, 15:24   #2   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.878
AW: Esterbildung Massenwirkungsgesetz

Hi,

der weg zur gleichung fuehrt ueber eine reihe von voruberlegungen (oder mehrfach die gleiche, je nachdem wie man es sieht):

das MWG lautet: K = [ester]*[wasser]/[essigsaeure]*[ethanol]

nun ist zu beachten, dass in dem MWG die gleichgewichtskonzentrationen gelten, du aber nur die ausgangsmengen kennst. da du naeherungsweise mit stoffmengen arbeiten darfst (statt der konzentrationen, was eigentlich exakter waere) , muss du dir diese gleichgewichts-stoffmengen nun irgendwie herleiten

es gilt: fuer jedes mol entstandenen ester
- ist ein mol essigsaeure verbraucht
-ist ein mol ethanol verbraucht
- ist ein mol wasser entstanden

sei deine entstandene estermenge gleich x, dann gilt daher (mit den dir gegeneben werten)[beachte: die klammerterme ueberfuehren deine ausgangsmengen in die gleichgewichtsmengen! mach dir die logik dahinter klar, ich habs absichtlich ueber-ausfuehrlich formuliert]:

4 = (0+x)* (0+x) /(2-x)*(5-x)

und wenn du diesen term ausmultiplizierst + etwas etwas umsortierst, dann kommst du auf den ausdruck dessen entstehung dir so arge kopfschmerzen bereitet

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.09.2010, 15:43   #3   Druckbare Version zeigen
drummer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: Esterbildung Massenwirkungsgesetz

Vielen Dank

habe es jetzt in etwa verstanden

super auch deine Erklärungen vor der Rechnung. Vielen Dank
drummer ist offline   Mit Zitat antworten
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