Question

При получении синтетического каучука по способу Лебедева пары этанола пропускают над катализатором и получают бутадиен-1,3, водород и воду. Какую массу бутадиена можно получить из раствора спирта объёмом 230 дм3(кубических) и плотностью 0,8 кг/дм3(кубических), если массовая доля этанола в нём 0,61 и выход продукта 60%?

Answer 1

Дано:
V (C2H5OH) = 230дм3
p (C2H5OH) = 0,8 кг/дм3 = 800г/дм3
W (C2H5OH) = 61%
W (C4H6) = 60%
m (C4H6) - ?⠀ ⠀ ⠀ ⠀ ⠀ ⠀

2C2H5OH = C4H6 + 2H2O + H2
n=2⠀ ⠀ ⠀ ⠀ n=1
M=46г/м⠀ ⠀ M=54г/м

1) V (C2H5OH) = 61*230/100 = 140,3 дм3

2) m (C2H5OH) = 140,3*0,8 = 112240г

3) n (C2H5OH) = 112240/46 = 2440моль

4) n (C4H6) = 2440/2 = 1220моль

5) m (C4H6) = 1220*54 = 65880г

6) m (C4H6) = 65880*80/100 = 52704г

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте определим, сколько молей этанола содержится в растворе и сколько молей бутадиена можно получить из этого количества молей этанола.

1. Рассчитаем массу этанола в растворе: Масса этанола = объем раствора × плотность × массовая доля этанола Масса этанола = 230 дм³ × 0,8 кг/дм³ × 0,61 = 112,88 кг

2. Рассчитаем количество молей этанола: Масса молекулы этанола (C2H5OH) = 2 × масса атомов углерода + 6 × масса атомов водорода + масса атома кислорода Масса молекулы этанола ≈ 2 × 12 г/моль + 6 × 1 г/моль + 16 г/моль ≈ 46 г/моль

Количество молей этанола = Масса этанола / Масса молекулы этанола Количество молей этанола ≈ 112,88 кг / 46 г/моль ≈ 2,45 моль

3. Рассчитаем количество молей бутадиена (C4H6), которое можно получить из этанола. По уравнению реакции видно, что одна молекула этанола превращается в одну молекулу бутадиена:

Количество молей бутадиена = Количество молей этанола × Выход продукта Количество молей бутадиена ≈ 2,45 моль × 0,6 ≈ 1,47 моль

4. Рассчитаем массу бутадиена: Масса молекулы бутадиена (C4H6) ≈ 4 × 12 г/моль + 6 × 1 г/моль ≈ 54 г/моль

Масса бутадиена = Количество молей бутадиена × Масса молекулы бутадиена Масса бутадиена ≈ 1,47 моль × 54 г/моль ≈ 79,38 г

Таким образом, масса бутадиена, которую можно получить из раствора спирта объемом 230 дм³ и плотностью 0,8 кг/дм³, при массовой доле этанола 0,61 и выходе продукта 60%, составляет приблизительно 79,38 г.