Question

ce volum de H2 este necesar la hidrogenare a 200 kg acetonitril Ce cantitate de etil amină rezultă?​

Answer 1

Răspuns:

Date cunoscute:

-știm să scriem reacția de reducere catalitică a nitrilului H₃C-C≡N cu H₂, numită și hidrogenare, care este catalizată de Ni/Pd:

H₃C-C≡N + 2 H₂ (gaz)                     → H₃C-H₂C-NH₂

1mol........2.22,4L(sau 1 mol C.N.)...........1mol

-stoechiometria reacției, indică, că:

1mol acetoniril...se combină cu 2 moli de H₂....rezultă 1 mol de etil amină

-dacă considerăm condiții normale de temperatură și presiune, atunci 1 mol din orice gaz ocupă 22,4L; respectiv 1 kmol de gaz=ocupă 22,4 m³

-masa de acetonitril pur=200 kg

-mase atomice (din tabelul maselor atomice): A C=12; A N=14; A H=1 (g.mol atom)

Nu știm și vom calcula:

-volum H₂ consumat în condiții normale=X (m³)

-masa de etil amină formată =Y (Kg)

Lucrăm cu Kg, kmol, m³, fiindcă facem corelarea cu Kg de acetonitril reactant.

Calcule:

Pe baza reacției chimice vom calcula necunoscutele X, Y, dacă știm 200 Kg de acetonitril reactant, masele moleculare (kmol/Kg), V m(22,4 m³) și ce este un calcul stoechiometric.

1) X m³ H₂=?

M C₂H₃N=2.12C + 3.1 H + 1.14 N=41 kg/kmol;

V m H₂= 22,4 m³/ la 1 kmol

200 kg.............X.m³....................Y kg

C₂H₃N       + 2.H₂   =               C₂H₂NH₂

41 kg/kmol.....2.22,4m³/ Kmol......45 kg/ymol

X H₂= 200kg.2.22,4 m³/ kmol/ 41 kg/kmol=218,53 m³

2) Y kg de C₂H₅NH₂=?

M C₂H₅NH₂=2.12C+7.1 H+ 1.14N=45 kg/kmol

Din proporția formată (vezi reacția, pct.1) rezultă că Y este:

Y, kg= 200 kg.45 kg/kmol/41 kg/kmol=219,51 kg

R: 218 ,5 m³ H₂(C.N.) ; 219,51 kg de C₂H₇N

Verificați calculele! Am dat rezultatul cu 2 zecimale și nu am rotunjit, fiindcă nu știu, cum vă cere d-nul profesor.

Explicație: