Konzentrationsberechnung bei Veresterung (Versuch zum Estergleichgewicht)

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also: Wir haben 60.5 ml Suppe, in denen sich Säure, Alkohol und Ester tummeln. Die jeweiligen Stoffmengen sind 0.5−x, 0.5−x, x, die Konzentrationen jeweils die Stoffmengen durch 60.5 ml.

Dann habt ihr einen Teil dieser Suppe (1/60.5) entnommen und mit NaOH die Menge an Säure bestimmt. Du sagtst nicht, wie groß die Konzentration der Maßlösung war, aber auf jeden Fall entspricht der Verbrauch einer bestimmten Stoffmenge. Das ist die Stoffmenge Essigsäure in der Probe.

Diese Stoffmenge multiplizierst Du mit dem Faktor 60.5 (wegen der Aliquotierung). Dann weißt Du, wieviel CH₃COOH nach Ende der Reaktion im Kolben vorhanden war. Das ist aber auch das 0.5−x. Du kannst also x ausrechen, kriegst die Stoffmengen und Konzentrationen aller drei Spezies im Topf.

Und die drei Konzentrationen ins Massenwirkungsgesetz eingesetzt ergibt die Gleichgewichtskonstante.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Die jeweiligen Stoffmengen sind 0.5−x, 0.5−x, x,

Muß ich die Brille putzen oder sollten dies nicht 0,5-x/2 sein?

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@cg1967

CH₃COOH + CH₃OH   ⇌   CH₃COOCH₃ + H₂O

Anfangs haben wir 0.5 mol, 0.5 mol und 0 mol im Topf. Dann reagie­ren Essig und Methyl­schnaps langsam vor sich hin.

Für jedes Molekül Essig, das verschwindet, bekommen wir doch genau ein Molekül Ester. Beim Methanol genauso. Wenn wir später 0.2 mol Essig­säure finden, dann wissen wir, daß von den Edukten je 0.3 mol übriggeblieben sind.

Ich glaub das ist in Ordnung. Oder steh ich am Schlauch?

Allerdings habe ich trotzdem einen Fehler gemacht — Wasser ist ein Produkt und nicht Lösungsmittel, muß also auch ins Massen­wirkungs­gesetz rein. Man muß also alle vier Konzentrationen mitnehmen.

K = x²/(0.5−x)²

wenn x die per Titration ermittelte Stoffmenge Ester im Reaktions­kolben ist. Durchrechnen kann ich es nicht, weil mir keiner sagt, wie stark die Natronlauge in der Bürette war.

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@indiachinacook

So ist es, hab meinen Fehler gesehen und schon den Beitrag selbst beanstandet, komischerweise wird der nicht gelöscht. Was mich wundert: Was sollen die paar ml Aceton in der Brühe?

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@cg1967

Na, löschen geht jetzt nicht mehr, sonst würde ja auch meine Selbstkorrektur mit dem Wasser im Orkus landen. ;)

Das Aceton als „Lösungsmittel“ (5 Volumsprozent oder so) hat mich auch gewundert. Ich würde es ja einsehen, wenn man mit ein paar Tropfen Aceton auf ein numerisch schönes Volumen einstellt, mit dem sich nachher leichter rechnen läßt, aber 60.5 ml???

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@indiachinacook

Dankeschön erstmal für eure Antworten. :) Die Natronlauge hat die Konzentration c = 0,1 mol/L und das Aceton wird in der Aufgabe als Lösungsvermittler beschrieben. Ich versuch die Aufgabe mit euren bisherigen Tipps zu lösen, mal schauen was dabei rauskommt. :D

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@FancyT

Die 17 ml NaOH entsprechen 1.7 mmol. Das neutralisierte die Rest-Essigsäure in 1 ml Reaktionsgemisch.  Folglich enthält das Reaktionsgemisch 1.7 mmol/ml CH₃COOH, und in den ganzen 60.5 ml Kolbeninhalt befinden sich 103 mmol Essigsäure (und daher auch 103 mmol Methanol).

Ursprünglich waren aber 500 mmol drin, also haben 397 mmol reagiert. und  dabei Wasser und Ester gebildet.

Die Gleichgewichtskonstante K ist also 397²/103²=14.9. Da sich die Teilchenzahl nicht ändert, hat K keine Einheit und kann beliebig aus mol, mol/l oder Mikromol pro Kubikinch berechnet werden, das hat auf den Zahlenwert keinen Einfluß.

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