Рассчитайте объем бутадиена, который можно получить по методу лебедева из 230 кг этилового спирта, если...

Тематика Химия
Уровень 10 - 11 классы
расчет объема бутадиен метод Лебедева этиловый спирт массовая доля выход продукта химическая реакция теоретический выход
0

рассчитайте объем бутадиена, который можно получить по методу лебедева из 230 кг этилового спирта, если массовая доля выхода бутадиена составляет 90% от теоретического.

avatar
задан 5 месяцев назад

3 Ответа

0

Для начала рассчитаем количество бутадиена, которое можно получить из 230 кг этилового спирта. Молярная масса этанола (C2H5OH) равна 46 г/моль, а молярная масса бутадиена (C4H6) равна 54 г/моль.

  1. Рассчитаем количество молей этанола в 230 кг: Масса этанола = 230 кг = 230000 г Количество молей = масса / молярная масса = 230000 г / 46 г/моль ≈ 5000 моль этанола

  2. Рассчитаем количество молей бутадиена, которое можно получить из этого количества этанола: Так как одна моль этанола дает две моли бутадиена, то количество молей бутадиена = 2 количество молей этанола = 2 5000 моль = 10000 моль бутадиена

  3. Теперь рассчитаем массу бутадиена, которую можно получить при условии, что массовая доля выхода бутадиена составляет 90% от теоретического: Масса бутадиена = количество молей молярная масса массовая доля выхода = 10000 моль 54 г/моль 0.9 ≈ 486000 г = 486 кг

Итак, объем бутадиена, который можно получить по методу Лебедева из 230 кг этилового спирта при массовой доле выхода 90% от теоретического, составляет примерно 486 кг.

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

Метод Лебедева для получения бутадиена из этилового спирта (этанола) включает в себя несколько стадий: дегидрирование этанола до ацетальдегида, дегидратация до этилена, и последующая конденсация и дегидрирование для получения бутадиена. Суммарное уравнение реакции можно записать следующим образом:

[ 2 \ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow \text{CH}_2=CH-CH=CH_2 + 2 \ \text{H}_2\text{O} + \text{H}_2 ]

Теперь проведем расчет для 230 кг этанола.

  1. Молярная масса этанола (C2H5OH):

[ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} ] [ \text{C} = 12 \ \text{г/моль} ] [ \text{H} = 1 \ \text{г/моль} ] [ \text{O} = 16 \ \text{г/моль} ]

[ \text{Молярная масса этанола} = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 \ \text{г/моль} ]

  1. Рассчитаем количество молей этанола:

[ \text{Масса этанола} = 230 \ \text{кг} = 230000 \ \text{г} ] [ \text{Число молей этанола} = \frac{\text{Масса этанола}}{\text{Молярная масса}} = \frac{230000 \ \text{г}}{46 \ \text{г/моль}} = 5000 \ \text{моль} ]

  1. По уравнению реакции 2 моль этанола дают 1 моль бутадиена:

[ \text{Количество молей бутадиена} = \frac{5000}{2} = 2500 \ \text{моль} ]

  1. Молярная масса бутадиена (C4H6):

[ \text{C}_4\text{H}_6 ] [ \text{Молярная масса бутадиена} = 4 \times 12 + 6 \times 1 = 54 \ \text{г/моль} ]

  1. Масса теоретически возможного бутадиена:

[ \text{Масса бутадиена} = 2500 \ \text{моль} \times 54 \ \text{г/моль} = 135000 \ \text{г} = 135 \ \text{кг} ]

  1. Учитывая массовую долю выхода бутадиена 90% от теоретического:

[ \text{Масса фактического бутадиена} = 135 \ \text{кг} \times 0.90 = 121.5 \ \text{кг} ]

  1. Рассчитаем объем бутадиена при нормальных условиях (н.у.):

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра.

[ \text{Количество молей бутадиена} = \frac{121500 \ \text{г}}{54 \ \text{г/моль}} = 2250 \ \text{моль} ]

[ \text{Объем бутадиена} = 2250 \ \text{моль} \times 22.4 \ \text{л/моль} = 50400 \ \text{литров} ]

Таким образом, объем бутадиена, который можно получить по методу Лебедева из 230 кг этилового спирта при 90% выходе, составляет 50400 литров.

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

Для решения данной задачи необходимо рассчитать количество моль бутадиена, которое можно получить из 230 кг этилового спирта и затем перевести его в объем.

  1. Рассчитаем количество моль этилового спирта: m = 230 кг = 230 000 г M = 46 г/моль (молярная масса этилового спирта) n(этиловый спирт) = m/M = 230 000 г / 46 г/моль ≈ 5000 моль

  2. Так как массовая доля выхода бутадиена составляет 90% от теоретического, то теоретический выход бутадиена будет равен: n(бутадиен) = n(этиловый спирт) 90% = 5000 моль 0.9 = 4500 моль

  3. Рассчитаем объем бутадиена: V(бутадиен) = n(бутадиен) V(моль) = 4500 моль 24,45 л/моль = 110175 л

Таким образом, объем бутадиена, который можно получить по методу Лебедева из 230 кг этилового спирта, составит около 110175 л.

avatar
ответил 5 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме