Reakcja estryfikacji (kwas karboksylowy + alkohol ⇄ ester + woda) jest reakcją odwracalną, więc po pewnym czasie układ osiąga stan równowagi chemicznej. W równowadze nie oznacza to "zatrzymania" reakcji, lecz to, że szybkości reakcji w przód i wstecz są równe, a skład mieszaniny przestaje się zmieniać.
Jeżeli w takim układzie zastosuje się duży nadmiar jednego z substratów, to – zgodnie z zasadą przesuwania równowagi (Le Chateliera) – układ będzie dążył do zmniejszenia "zaburzenia". W praktyce oznacza to, że przy zwiększeniu stężenia substratu równowaga przesuwa się w stronę, w której ten substrat jest zużywany, czyli w stronę produktów. W tym zadaniu podano stosunek molowy alkohol:kwas = 1:10, a więc kwas jest w znacznym nadmiarze. Skutkiem jest preferowanie tworzenia estru i wody, czyli przesunięcie równowagi "w prawo".
Dlaczego pozostałe stwierdzenia są nieprawidłowe?
- "otrzymano ester ze 100% wydajnością" – przesunięcie równowagi może zwiększyć uzysk, ale sama obecność nadmiaru reagenta nie usuwa odwracalności reakcji. W układzie równowagowym zwykle pozostają pewne ilości substratów, o ile nie zastosuje się dodatkowych zabiegów (np. usuwania wody lub estru w trakcie procesu).
- "alkohol przereagował całkowicie" – nawet gdy jeden substrat jest reagentem ograniczającym, w reakcji odwracalnej jego całkowite zużycie nie jest gwarantowane; ilość alkoholu w równowadze zależy od położenia równowagi i warunków procesu.
- "równowaga przesunęła się silnie w lewo" – przesunięcie w lewo byłoby typowe przy zwiększeniu stężenia produktów (estru lub wody) albo przy zmniejszeniu ilości substratów. Tu celowo zwiększono ilość substratu (kwasu), więc oczekiwany kierunek jest przeciwny.
W praktyce laboratoryjnej technik analityk powinien kojarzyć, że manipulacja składem mieszaniny (nadmiar substratu lub usuwanie produktu) to podstawowy sposób wpływania na równowagę i uzysk produktu reakcji.
