Question

5. Se consideră sinteza:
propan->propenă→ polipropenă.
a) Scrieți ecuațiile reacţiilor chimice.
b) Calculaţi masa de polipropenă obţinută, dacă s-au introdus în proces 672 m³ (c.n.) de propan
şi dacă randamentele celor două etape sunt: 75% pentru reacţia de dehidrogenare şi 90% pentru reacţia de
polimerizare.

Answer 1

Răspuns:

Propunere de rezolvare, cu randamentul global al sintezei !

randament global=randament dehidrogenare.randament polimerizare/100 ....este în cifre

a) Ecuațiile chimice de sinteză polipropena din propan

a1) dehidrogenarea C₃H₈ la temperatura 400⁰C și catalizator Cr₂O₃/Al₂O₃, din care rezultă propena

C₃H₈ t⁰C, catalizator → CH₂=CH-CH₃ + H₂

a2) polimerizare propena, cu formare de polipropena:

n CH₂=CH-CH₃ condiții → -(-CH₂-CH-CH₃-)-ₙ

b) masa de polipropenă obținută =?, kg, ....o notăm cu X

Știm

- volumul de C₃H₈ măsurat în condiții normale de temperatură și presiune  (c.n.) = 672 m³

-volumul molar, Vm= 22,4 L / mol gaz sau 22,4 m³/Kmol gaz, c.n.

-randamentul reacției de dehidrogenare =75% ...notăm cu η1

-randamentul reacției de polimerizare=90%....notăm cu η2

-mase atomice, A H= 1, A C=12 / g/mol

-masa moleculară la polipropenă -(-C₃H₆-)-ₙ=

M= n( 3.AC+6.AH)= n( 3.12+8.1)=42n

Nu știm și vom calcula

• randamentul global al sintezei polipropenei din proban=?..η g
• masa teoretică de polipropenă obținută, dacă era randamentul global de 100% = ? Kg...mt
• masa practică de polipropenă =?, kg...mp

Calcule

• calculăm randamentul global al sintezei, formată din ecuațiile chimice: a1 și a2

ηg=η1(dehidrogenare).η2(polimerizare)/ 100= 0,75.0,9=0,675

• calculăm masa teoretică de polipropenă care se formează stoechiometric din 672 m³ de propan (c.n.), cu ecuația chimică totală:

672m³...................mt

n C₃H₈    →      -(CH₂-CH-CH₃-)-ₙ

22,4.n  m³...............42.n Kg

mt = 672 .42.n Kg / 22,4.n =1260 kg polipropena

• calculăm masa obținută practic de polipropena cu randament de 0,675, cu formula matematică a randamentului

η = mp / mt

0,675 = mp/ 1260 Kg

mp = 0,675 .1260 Kg=850,5 Kg

R: 850,5 kg

Sper, să vă ajute!

Se poate rezolva și cu varianta:

-calculăm masa teoretică și apoi practic obținută de propenă cu randament de 75% din 672 m3 propan

-calculăm masa teoretică de polipropenă obținuta din masa practica de propena si apoi cu randamentul de 90%, calculăm masa obținuta practic de polipropena