Question

Какая масса карбида кальция (CaC2) необходима для получения ацетилена, объёмом 4,48л(н.у),если выход продукта от теоретически возможного равен 80%?​

Answer 1

Ответ: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂ - реакция получения ацетилена,

кол-во вещества C₂H₂ = ν = V/Vm = 4,48/22,4 = 0,2 моля. Коэффициенты при CaC₂ и C₂H₂ в уравнении реакции равны ⇒

ν(CaC₂) = ν(C₂H₂) = 0,2 моля. Найдем молярную массу CaC₂:

M(CaC₂) = 40 + 2*12 = 64 гр/моль ⇒ масса карбида кальция равна:

m = M*ν = 64 * 0,2 = 12,8 грамм. Но эта масса - теоретическая. Раз выход продукта составляет 80%, то окончательная масса CaC₂ =

0,8*12,8 = 9,6+0,64 = 10,24 грамм

Answer 2

Для вычисления массы карбида кальция (CaC2), необходимой для получения ацетилена (C2H2) объемом 4,48 л (нормальных условиях, н.у) с учетом выхода продукта в 80%, мы можем использовать стехиометрическое уравнение реакции между карбидом кальция и водой:

CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2

Из этого уравнения видно, что один моль карбида кальция (CaC2) превращается в один моль ацетилена (C2H2). Молярная масса карбида кальция (CaC2) составляет примерно 64,1 г/моль, а молярная масса ацетилена (C2H2) равна примерно 26,04 г/моль.

Теперь мы можем вычислить массу карбида кальция, необходимую для получения 4,48 л ацетилена:

1. Сначала определим количество молей ацетилена в 4,48 л (н.у) при стандартных условиях. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

   PV = nRT

   Где: P - давление (стандартное давление - 1 атмосфера) V - объем (4,48 л) n - количество молей ацетилена R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / моль * К) T - температура в Кельвинах (нормальная температура - 273,15 К)

   Рассчитаем n:

   n = PV / RT n = (1 атм) * (4,48 л) / (0,0821 л * атм / моль * К * 273,15 К) n ≈ 0,195 моль

2. Теперь учтем выход продукта в 80%, чтобы определить количество молей ацетилена, которое получится на практике:

   Фактическое количество молей ацетилена = 0,195 моль * 0,80 = 0,156 моль

3. Теперь рассчитаем массу карбида кальция (CaC2), необходимую для получения этого количества молей ацетилена:

   Масса CaC2 = количество молей ацетилена * молярная масса CaC2 Масса CaC2 = 0,156 моль * 64,1 г/моль ≈ 10 г

Таким образом, для получения 4,48 л ацетилена (нормальных условий) с учетом выхода продукта в 80%, необходимо примерно 10 г карбида кальция (CaC2).