Question

Вычислите объем этилового спирта (p=08г/см3), необходимого для получения 162г бутадиена-1,3, если выход продукта реакции равен 75%

Answer 1

Бутадиен получают по реакции Лебедева пропусканием этилового спирта через катализатор: 
2CH3CH2OH → CH2=CH—CH=CH2 + 2H2O + H2 
Из уравнения реакции видно, что из 2 моль этилового спирта может быть получен 1 моль бутадиена. Рассчитаем моляные массы с учетом количества вещества и составим пропорцию: 
     X г                          162 г
2CH3CH2OH → CH2=CH—CH=CH2 + 2H2O + H2 
М 46 г/моль               54 г/моль 
m 92 г                             54 г
Откуда выразим и рассчитаем х = 162*2*46/54 = 276 г. Так как плотность известна, рассчитаем объем этилового спирта = 276 г/0,8 г/мл = 345 мл. Получили теоретически рассчитанный объем этилового спирта, по которому зная выход продукта можно рассчитать практический объем этилового спирта: 345/0,75 = 460 мл. Ответ объем (практический этилового спирта) равен 460 мл. 

Другой способ решения:
Реакция получения бутадиена из этанола: 
2C2H5OH (t, cat) = H2 + 2H2O + CH2=CH-CH=CH2 (бутадиен-1,3) 
Количество бутадиена: n(C4H6) = m/M=162 г/54 г/моль = 3 моль 
По уравнению - спирта нужно вдвое больше, т. е. 6 моль 
Масса спирта: m(C2H6O)=n*M= 6 моль*46 г/моль = 276 г 
Объём спирта: V=m/p= 276 г/0,8 г/мл = 345 мл 
Объем практический (так как втупает в реакцию лишь 75%):
Vпр=345*100/75= 460 мл