esterificación de butanol con ácido acético
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Ester ificacindebutanolconcidoactico
MarcoTer ico
Unadelasreaccionesqumicasmsrelevantesenqumicaorgnicaeslaesterificacin,lacualimplicalareaccinentreuncidocarboxlicoyunalcohol,loscualesalreaccionarproducenun steryagua.
Encuantoasuaplicacin,losstereslquidossehanempleadocomosustitutosdeesenciasdealgunasfrutasdebidoasuolorsemejantealasmismas.
Siseponenencontacto,enpresenciadecalor, un alcoholconun cidocarboxlico,lareaccinquellevaacabonoescompletacomoloindicalasiguienteecuacinde
ROH+R CO.OH R O.OOCR+H2O
LavelocidaddeformacindeLster disminuyeamedidaqueseconsumenlosreactivos(cidoyalcohol),mientrasquelareaccindederechaaizquierdaseincrementaamedidaqueseformanelsteryelagua,hastallegaraunestadoenelque,lavelocidaddeformacindessteryaguaseigualaalavelocidaddelareaccindeformacindecidoyalcoholy aparentementenohayformacindelstercuandoestosucedesedicequeelsistemaseencuentraenequilibrio.
Enlaindustria,porsuampliaaplicacin,elobjetivoesproducirsteres,porloquesebuscaquelareaccindeizquierdaaderechaseamscompletaparalocualsepuedenllevaracabounaomsmedidasdelasquesemencionanacontinuacin:
a) Eliminandoelaguaoelsterdelsenodelareaccin.b) Incrementandolaconcentracindealgunodelosreactivos(cidooalcohol).c) Agregandouncatalizador queaunquenomodificalacondicindeequilibrio,si
hacequesellegueaesteestadomsrpidamente.
Enlapresenteprcticadeterminaremoscuandoenlareaccinentrebutanolycidoetanico(cidoactico)llegaalequilibrio,estosercuandolaconcentracindelosproductosyreactivosyanocambie.
Conlasconcentracionesmolaresobtenidasenelequilibrio,calcularemoslaconstantedeequilibriodeestareaccin,mediantelasiguienteecuacin:
[CH3CO.O (CH2)3CH3][H2O]K=
[CH3(CH2)3OH][CH3CO.OH]
Donde[]significaconcentracinmolaresdecir:moles/litro.
Estasoperacionessernllevadasacaboenequiposcerrados.
Comouncomplemento,observaremosquesieliminamosagua,rompemoselequilibrioylareaccinsecompletaanmsalproducir,myorcantidaddesteryagua.
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Procedimiento
Observacindelequilibr ioqumicoyclculodelaconstante
1. Seleccionecuatromatracesredondosynumrelosdel1al4.2. Agregueacadaunolassiguientescantidadesdereactivo.
Matraz1:Butanol91.5mlcidoactico28.625mlyH2SO4 5ml
Matraz2:Butanol91.5mlcidoactico57.25mlyH2SO4 5ml.
Matraz 3:Butanol91.5mlcidoactico85.725mlyH2SO4 5ml.
Matraz 4:Butanol91.5mlcidoactico114.50mlyH2SO4 5ml.
3. Conlaventanadepropiedadestomanotadelasmolesdebutanol:cidoacticoquehayencadaunodelomatracesyanotaloenlaseccindeObservaciones.
4. Colocaacadamatrazuncondensadordereflujototal.5. Iniciasimultaneamenteelcalentamientodeloscuatromatraces,utilizando
parrillasconmximocalentamiento.6. Conlaventanadepropiedadeshazunseguimientodelosproductosformadosen
los4matraces,haztusanotacionesenlaseccinderesultados.7. Prosigueelcalentamientohastaquelasmolesdeacetatodebutiloyagua
formadosnocambien,interrumpeelcalentamiento.8. Unavezquelasconcentracionesdereactivosyproductosnocambien,enla
seccindeobservacionesanotalasconcentracionesdeAcetatodebutilo,agua,cidoacticoybutanolquehayencadaunodelooscuatromatraces.
9. Conlasmolesenequilibrio,calculalasconcentracionesmolaresdeunadelassustanciasmencionadas.
10.Aplicandolaexpresindeconstantedeequilibrio,calculalosvaloresdeestaencadaunodeloscuatromatraces.
Rompimientodelequilibrioyavancedelareaccindeester ificacin.
11.Seleccioneunodeloscuatromatracesenequilibrio.12.Elimineelcondensadordereflujototal.13.Sobreelmatrazseleccionado,armeunequipodedestilacin.14.Alasalidadelcododedestilacincoloqueunvasodeprecipitadosde250ml.15.Con laparrillaenlaposicin3iniciaelcalentamientodelmatrazselecionado.16.Conlaventanadepropiedadessigueelcursodelareaccinylacomposicin
dellquidodestilado.17.Daporterminadoelexperimentocuandoenlematrazdereaccinesteausente
unodelosreactivos.18.Considerandolacomposicindelmatrazdereaccinyellquidodestilado,
concluyeenresultados,silareaccinavanzycualfuesuporcentajedeavance.
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Resultadosyconclusiones
1. Expliquesisellegalequilibrioentodosoalgunosdelosmatraces.Expliqueporquejuzgasisellegalequilibrio.
2. Conlasmolesenelequilibriodereactivosyproductos,calculelaconcentracinmolardecadaunodeellos.
3. Conlasconcentracionesmolares,calculelaconstantedeequilibriodelareaccindeesterificacindebutanoconcidoactico.
4. Calculelaconstantedeequilibriomediaparaestareaccin.5. Dependiendo desusobservacionesenelexperimentoderompimientodel
equilibrio,expliqueconsuspropiaspalabrasloquesucediconlareaccin.6. Propongaunaestrategiaparalograrquelareaccindeesterificacinseams
completa.