El cloro-butano es obtenido a partir de la reacción del butanol con el ácido clorhídrico. Donde el ion cloruro ataca el grupo básico del alcohol y produce un el cloruro-alcano y agua. Asuma que la reacción se lleva con un exceso de 4 veces el alcohol y la constante de equilibrio es de 1.25. Plante la reacción calcule la composición molar a final de la reacción y calcule la conversión del ácido (X). Nota: tenga en cuenta que la constante de equilibrio es la relación de las concentraciones (molares) de los productos sobre los reactivos: aA + bB → cC + dD ∴ Keq = [C]c[D]d [A]a[B]b X = (1 − Moles de HCl al final de la reacción Moles de HCL al inicio ) ∙ 100%

HCl + C4H9OH -> <- H20 + C4H9Cl 1 4 0 0 1-x 4-x x x k=(x·x)/((1-x)·(4-x))=1,25 x=0,83 X=(1-(1-x))/1·100=x·100=83%

Esta sería la reacción: HCl + C4H9OH -> <- H20 + C4H9Cl Si ponemos estos moles al inicio, respectivamente: 1 4 0 0 Después de la reacción quedarán los siguientes moles: 1-x 4-x x x Y estas cantidades tienen que cumplir la ecuación de equilibrio: k=(x·x)/((1-x)·(4-x))=1,25 De aquí se obtienen los moles finales: x=0,83 Y se puede calcular la conversión: X=(1-(1-x))/1·100=x·100=83%

La reacción química que describe la formación de cloro-butano a partir de butanol y ácido clorhídrico se puede escribir de la siguiente manera: C4H9OH + HCl → C4H9Cl + H2O La constante de equilibrio Keq se define como la relación de las concentraciones molares de los productos sobre los reactivos en el equilibrio. En este caso, Keq = [C4H9Cl][H2O] / [C4H9OH][HCl] = 1.25. Si se parte de un exceso de 4 veces el alcohol, entonces al inicio de la reacción hay 4 moles de butanol por cada mol de ácido clorhídrico. Para calcular la composición molar al final de la reacción, se puede utilizar la siguiente tabla: C4H9OH HCl C4H9Cl H2O Inicio 4 1 0 0 Equilibrio 4-x 1-x x x Donde x representa la cantidad de ácido clorhídrico que reacciona para formar cloro-butano y agua. Sustituyendo estos valores en la expresión de Keq, se obtiene: 1.25 = x^2 / (4-x) Resolviendo esta ecuación cuadrática, se encuentra que x = 0.93. Por lo tanto, al final de la reacción habrá 0.93 moles de cloro-butano y agua, y las concentraciones molares serán: [C4H9OH] = 4 - x = 3.07 mol/L [HCl] = 1 - x = 0.07 mol/L [C4H9Cl] = x = 0.93 mol/L [H2O] = x = 0.93 mol/L Para calcular la conversión del ácido (X), se puede utilizar la fórmula X = (1 - [HCl]_final / [HCl]_inicio) * 100%. Sustituyendo los valores correspondientes, se encuentra que la conversión del ácido es del 93%.