Какую массу бутадиена -1,3 можно получить из спирта объемом 230 л и плотностью 0,8 кг/л,если массовая...

Для получения массы бутадиена-1,3 из спирта нужно сначала вычислить массу этанола в 230 л спирта, затем найти массу бутадиена-1,3 и умножить ее на коэффициент выхода продукта (0,6).

1. Найдем массу этанола в 230 л спирта: Масса этанола = объем плотность массовая доля = 230 0,8 0,95 = 174,8 кг

2. Найдем молярную массу бутадиена-1,3 (C4H6): Молярная масса = 412 + 61 = 54 г/моль

3. Найдем массу бутадиена-1,3, которую можно получить из этанола: Масса бутадиена-1,3 = (масса этанола 2 молярная масса бутадиена-1,3) / (2 молярная масса этанола) = (174,8 2 54) / (2 46) = 226,48 кг

4. Найдем выход продукта: Выход продукта = масса бутадиена-1,3 коэффициент выхода = 226,48 0,6 = 135,89 кг

Итак, можно получить 135,89 кг бутадиена-1,3 из спирта объемом 230 л, плотностью 0,8 кг/л и массовой долей этанола 95%, при условии выхода продукта 60%.

Для решения данной задачи нам нужно провести несколько этапов расчетов.

1. Определение массы этанола в спирте:

   • Объем спирта: 230 литров.
   • Плотность спирта: 0.8 кг/л.

   Масса спирта вычисляется по формуле: [ \text{Масса спирта} = \text{Объем} \times \text{Плотность} = 230 \, \text{л} \times 0.8 \, \text{кг/л} = 184 \, \text{кг} ]

   Поскольку массовая доля этанола в спирте составляет 95%, масса этанола будет: [ \text{Масса этанола} = 184 \, \text{кг} \times 0.95 = 174.8 \, \text{кг} ]

2. Химическая реакция и стехиометрия:

   Реакция получения бутадиена-1,3 из этанола может включать несколько стадий, но основным этапом является дегидратация этанола до получения этилена, а затем его полимеризация и дегидрирование до бутадиена. Обобщенно это можно представить как:

   [ 2 \, \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_6 + 2 \, \text{H}_2\text{O} ]

   Молярная масса этанола (C₂H₅OH) = 46 г/моль.

   Молярная масса бутадиена (C₄H₆) = 54 г/моль.

3. Перевод массы этанола в моли:

   [ \text{Количество моль этанола} = \frac{174800 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 3791.3 \, \text{моль} ]

4. Расчет теоретического количества бутадиена:

   Из уравнения реакции видно, что из 2 моль этанола получается 1 моль бутадиена:

   [ \text{Количество моль бутадиена} = \frac{3791.3}{2} \approx 1895.65 \, \text{моль} ]

   Теперь рассчитаем теоретическую массу бутадиена:

   [ \text{Масса бутадиена} = 1895.65 \, \text{моль} \times 54 \, \text{г/моль} = 102365.1 \, \text{г} = 102.365 \, \text{кг} ]

5. Учет выхода реакции:

   Выход реакции составляет 60%, следовательно, фактическая масса бутадиена будет:

   [ \text{Фактическая масса бутадиена} = 102.365 \, \text{кг} \times 0.6 = 61.419 \, \text{кг} ]

Таким образом, из данного объема и плотности спирта с учетом указанных условий можно получить приблизительно 61.419 кг бутадиена-1,3.

Для решения данной задачи сначала определим массу этилового спирта в 230 л спирта с плотностью 0,8 кг/л и массовой долей этанола 95%.

Массовая доля этанола в спирте составляет 95%, что означает, что массовая доля воды составляет 5%. Таким образом, масса этанола в 230 л спирта равна: М(этанола) = 0,95 0,8 кг/л 230 л = 174 кг

Следовательно, масса воды в 230 л спирта равна: М(воды) = 0,05 0,8 кг/л 230 л = 9,2 кг

Теперь рассчитаем массу бутадиена -1,3, который можно получить из 174 кг этанола с учетом выхода продукта 60%: М(бутадиена -1,3) = 174 кг * 0,6 = 104,4 кг

Таким образом, масса бутадиена -1,3, которую можно получить из данного объема спирта, составляет 104,4 кг.