質問: 化学平衡の問題です。 化学平衡の問題です。 酢酸120gとメタノール64gをエステル反応させた (1)濃度平衡定数を4.0とすると平衡時に何gのエステルが生成するか。 (2)(1)の状態にある反応系に水54g加えたとき、平衡時に存在するエステルは何gか。 という問題です。 (1)の方は自信はないですが解いてみたところ98.7gになりました。 (2)に関してはどうやって解けばいいのかさっぱり分かりません。 答えだけでなく解法も教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。
回答: 酢酸(acoh)2モルとメタノール(meoh)2モルを混合し、反応によるモル数の変化はありません。合計のモル数は4モルです。 反応式は acoh + meoh → acome + h2o であり、平衡定数は [acome][h2o]/[acoh]/[meoh]=k となります。また、 [acome]=[h2o] [acome]+[acoh]=0.5 *酢酸メチルと酢酸のモル数の合計は初めに加えた酢酸の量に等しいので2モル、系全体は4モルなので2/4=0.5となります。 [acome]+[meoh]=0.5 *酢酸メチルとメタノールのモル数の合計は初めに加えたメタノールの量に等しいので2モル、全体が4モルなので2/4=0.5となります。 となり、これらを連立させれば(1)を解くことができます。 (2)では(1)に3モルの水を加えたので全体は7モルになります。また、(1)で立てた式のうち、 [acome]=[h2o] → [acome]+3/7=[h2o] [acome]+[acoh]=0.5 → [acome]+[acoh]=2/7 [acome]+[meoh]=0.5 → [acome]+[meoh]=2/7 と書き換えて(1)同様に連立させれば解くことができます。