Question

Сколько литров (молей) водорода необходимо для гидрирования 20 л смеси углеводорода C4H8 и бутадиена-1,3 до бутана, если известно, что углеводород C4H8, содержащийся в исходно смеси получем (с выходом 80%) дегидратацией 22.2 г спирта C4H9OH?

Answer 1

С4H9OH=C4H8+H2O

22.2/74x0.8=0.24моль

V(C4H8)=5.376л

бутадиена (20-5.376):22.4=0.6529моль

C4H8+H2=C4H10

C4H6+2H2=c4H10

H2 было 0.24+0.6529х2=1.5457моль в литрах=34.624л

Answer 2

Давайте рассчитаем количество молей углеводорода C4H8 и бутадиена-1,3 в исходной смеси.

Молярная масса углеводорода C4H8: М(C4H8) = 4 * М(С) + 8 * М(Н) = 4 * 12.01 г/моль + 8 * 1.01 г/моль = 56.11 г/моль

Молярная масса бутадиена-1,3: М(C4H6) = 4 * М(С) + 6 * М(Н) = 4 * 12.01 г/моль + 6 * 1.01 г/моль = 54.09 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей углеводорода C4H8, получаемого дегидратацией 22.2 г спирта C4H9OH:

Молярная масса спирта C4H9OH: М(C4H9OH) = 4 * М(С) + 9 * М(Н) + М(О) = 4 * 12.01 г/моль + 9 * 1.01 г/моль + 16.00 г/моль = 74.12 г/моль

Количество молей углеводорода C4H8: моль(C4H8) = (масса(C4H9OH) * (80/100)) / М(C4H8) = (22.2 г * 0.8) / 56.11 г/моль ≈ 0.316 моль

Количество молей бутадиена-1,3: моль(C4H6) = (масса(C4H9OH) * (80/100)) / М(C4H6) = (22.2 г * 0.8) / 54.09 г/моль ≈ 0.329 моль

Поскольку гидрирование бутадиена-1,3 и углеводорода C4H8 происходит согласно уравнению:

C4H6 + H2 → C4H10

Молярное соотношение между бутадиеном-1,3 и водородом составляет 1:1, а молярное соотношение между углеводородом C4H8 и водородом также составляет 1:1.

Значит, нам понадобится та же количество молей водорода, что и бутадиена-1,3 и углеводорода C4H8. Таким образом, нам понадобится примерно 0.329 моль водорода.

Учитывая, что 1 моль водорода равен примерно 22.4 литрам, то вам потребуется примерно:

0.329 моль * 22.4 л/моль ≈ 7.36 литров водорода.