3Sèrie 5

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Sèrie 5

Muchos ésteres tienen un aroma característico y, por esta razón, se utilizan frecuentemente como aromatizantes artificiales y aditivos alimentarios. Uno de estos ésteres es el butanoato de etilo, llamado habitualmente butirato de etilo, que tiene un aroma parecido al de la piña tropical. Lo podemos obtener por reacción entre el ácido butanoico y el etanol, de acuerdo con la ecuación química siguiente:

\ce{CH3CH2CH2COOH(l) + CH3CH2OH(l) <=> CH3CH2CH2COOCH2CH3(l) + H2O(l)}

La constante de equilibrio,

K_c

, de esta reacción tiene un valor de

4{,}0

a la temperatura de

50\,^{\circ}\text{C}

. Un recipiente contiene una mezcla formada por

0{,}40\,\text{mol}

de ácido butanoico,

0{,}40\,\text{mol}

de etanol,

0{,}50\,\text{mol}

de butanoato de etilo y

0{,}50\,\text{mol}

de agua.

Imagen de una piña y la estructura química del butirato de etilo.

a)1 pts

Justifique, a partir de los cálculos necesarios, por qué esta mezcla no está en equilibrio a

50\,^{\circ}\text{C}

. ¿Cuáles serán las cantidades (en moles) de cada compuesto cuando la mezcla alcance el equilibrio?

b)1 pts

Queremos mejorar el rendimiento de la reacción de obtención del éster y nos proponen aplicar alguna de las tres estrategias siguientes: aumentar la presión, añadir una sustancia higroscópica o añadir más cantidad de alcohol. Explique razonadamente si con cada una de las estrategias conseguiremos el objetivo que nos proponemos o no.