Question

Cколько литров метана нужно затратить на получение уксусной кислоты массой 100 кг? (пожалуйста, с подробным решением!)

Answer 1

Ну как думаю я:
2CH4⇒CH≡CH+3H2
CH≡CH+H2O⇒(над стрелочкой Hg,H2SO4,t)⇒CH3-COOH
n(CH3-COOH)= 1000г/60грамм на моль= 16,66 моль
n(C2H2)= $\frac{1}{1}$ n(CH3-COOH)= 16,66 моль
n(CH4)= $\frac{1}{2}$ n(C2H2)= 8,33 моль
V(CH4)= 8,33 моль×22,4литров на моль= 186,6 литров

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо знать стехиометрический баланс реакции между метаном (CH4) и уксусной кислотой (CH3COOH).

Согласно уравнению реакции: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Мы видим, что для полного окисления одной молекулы метана требуется две молекулы кислорода.

Следовательно, молярное соотношение между метаном и уксусной кислотой будет следующим:

1 моль CH4 : 1 моль CH3COOH

Молярная масса CH4 = 16 г/моль Молярная масса CH3COOH = 60 г/моль

Теперь мы можем рассчитать количество метана, необходимого для получения 100 кг уксусной кислоты.

Сначала переведем массу уксусной кислоты в моль:

Масса CH3COOH = 100 кг = 100 000 г Количество молей CH3COOH = Масса CH3COOH / Молярная масса CH3COOH = 100 000 г / 60 г/моль = 1666.67 моль CH3COOH

Так как молярное соотношение между CH4 и CH3COOH равно 1:1, нам понадобится та же количество молей метана:

Количество молей CH4 = 1666.67 моль CH3COOH

Теперь рассчитаем массу метана, затраченного на реакцию:

Масса CH4 = Количество молей CH4 * Молярная масса CH4 = 1666.67 моль * 16 г/моль = 26666.72 г ≈ 26.67 кг

Таким образом, для получения 100 кг уксусной кислоты необходимо затратить примерно 26.67 кг метана.