Question

815. Cantitatea de soluție metanal 40 %, obținută din 896 m³ metan (cm.), de puritate 90 %, dacă oxidarea a avut loc cu randament de 95 % este:
a.2475
b.2743
c.2565
d.2750
e.niciun răspuns corect
​

Answer 1

Răspuns:

Varianta c, 2565 Kg soluție de metanal-aldehida formica (CH₂O) de concentrație procentuală 40%.

Argument prin calcule

Stim:

- ecuația chimica de obținere CH₂O din CH₄ pur:

CH₄ + O₂ (oxizi de azot, 400-600 grade C)→ CH₂O + H₂O

-volumul de metan impur=896 m³(c.n.)

-puritatea metanului=procentul de CH₄ pur=90%volum

-volumul de CH₄ pur=X, m³=?

-randamentul de obtinere CH₂O=η=95%

-cantitatea teoretica de CH₂O obținută stoechiometric=ct=?=Y, kg

-cantitatea practic obținută de CH₂O conform randamentului=cp=?,kg

este masa dizolvată în soluția de metanal de C%=40%

-cantitatea de soluție de metanal, de concentrație procentuală de masă 40% = ms=?

Calcule

• calculăm volumul X, de CH₄ pur din 896 m³ metan impur cu 90% CH₄ pur:

X, m³ = 896 m³. 90% / 100%=806,4 m³

• calculăm cantitatea teoretică (ct) , Y, kg de CH₂O obținut stoechiometric din 806,4 m³ CH₄ pur (c.n.) cu ecuația chimică:

Volum molar =Vm=22,4 m³ / kmol ....fiindcă avem 806,4 m³ CH₄

Masa molară M CH₂O = AC+2 AH +AO=12+2+16=30kg/kmol

806,4 m³ CH₄.....................Y, kg CH₂O

      CH₄     +    O₂(condiții) → CH₂O   + H₂O

22,4 m³/kmol.............................30kg/kmol

Y, kg CH₂O = 806,4 .30 Kg/ 22,4=1080 kg

• calculăm cantitatea practică de CH₂O (cp) obținută cu randament de 95%, dacă teoretic se obțin 1080 kg( nu sunt pierderi)

η CH₂O = cp CH₂O .100/ct CH₂O

95% = cp .100% / 1080 Kg

cp =1080 kg  .0,95=1026 Kg CH₂O

Rezultă, că md de CH₂O în soluție=cp=1026 Kg

• calculăm masa soluției cu C%=40%, md=1026 Kg cu relația matematică:

C% = md.100 /ms,

40% = 1026 kg .100% /ms

ms = 1026 kg.100/40=2565 Kg

R: 2565 kg soluție

Explicație: