Question

Ce volum de metan( c.n ) de puritate 98.6% trebuie introdus in reacție pentru a se obține prin oxidare   6750 kg formol(soluție aldehida formica 40%) cu randamentul de 90% ?

Answer 1

Sa stii ca m-am gandit mult la aceasta problema, pentru ca si eu am obtinut rezultatul de aprox. 2271,8 metri cubi de CH4 impurificat. Vazand variantele de raspuns postate de tine, ma tot gandeam ce putea sa fie gresit. Avand in vedere ca si colegul nostru moderator C10H15N a obtinut aceeasi valoare a volumului de CH4 impurificat, sansele de a face amandoi aceeasi greseala erau destul de mici. Pana la urma am ajuns la o concluzie destul de interesanta, si anume ca se poate obtine pentru volumul de CH4 impurificat  valoarea de 2500 metri cubi in conditiile in care puritatea metanului nu este 98,6%, ci, atentie, 89,6%! Deci in loc de 8 e 9 si invers, fata de data precizata de tine in enunt, privitor la puritatea metanului!

Ca sa fie totul lamurit, voi relua calculele considerand puritatea metanului de 89,6%.

Masa molara a CH2O este 1*12 + 2*1 + 1*16 = 30(g/mol).

Etapele rezolvarii ar fi.

1. Gasim masa de formaldehida CH2O continuta in 6750 kg formol.

Daca in 100 kg formol se gasesc 40 kg CH2O
Atunci in 6750 kg formol se vor gasi x kg CH2O

x = 40*6750/100 = 2700(kg CH2O).
Aceasta este masa de aldehida formica obtinuta practic.

2. Gasim acum masa de formaldehida care s-ar obtine teoretic, utilizand formula randamentului eta pentru produsii de reactie.

eta = 100*masa practica/masa teoretica, de unde masa teoretica = 100*masa practica/eta = 100*2700/90 = 3000(kg CH2O).

3. Din stoechiometria ecuatiei reactiei chimice, gasim volumul de metan pur(in c.n.) din care au rezultat 3000 kg aldehida formica.

Ecuatia reactiei chimice este:

CH4  +  O2  =>  CH2O  +  H2O

Volumul unui kilomol de gaz in conditii normale(c.n.) este 22,4 metri cubi.

Daca din 1*22,4 metri cubi CH4 pur se obtin teoretic 1*30 kg CH2O
Atunci din y metri cubi CH4 pur se vor obtine teoretic 3000 kg CH2O

y = 3000*22,4/30 = 2240(metri cubi CH4 pur).


4. Si acum sa gasim volumul de CH4 de puritate 89,6%(atentie!) care contine 2240 metri cubi CH4 pur.

Daca in 100 metri cubi CH4 impurificat se gasesc 89,6 metri cubi CH4 pur
Atunci in V metri cubi CH4 impurificat se vor gasi 2240 metri CH4 pur

V = 100*2240/89,6 = 2500(metri cubi CH4 impurificat).

Asadar, varianta corecta a raspunsului este 2500 metri cubi CH4 impurificat, in ipoteza, repet, ca am considerat puritatea metanului 89,6%, si nu 98,6%, cum scrie in enuntul problemei.

(Cred ca iti dai seama ca daca puritatea metanului ar fi fost 98,6%, volumul de CH4 impurificat ar fi fost: 100*2240/98,6 = aprox. 2271,8052(metri cubi CH4 impurificat)).

Si cu asta cred ca am clarificat si problema de fata !

Evident ca m-as bucura daca si alti useri( si in primul rand colegii nostri moderatori de la sectiunea chimie) si-ar exprima parerea in legatura cu aceasta ipoteza, adica ma refer la rezolvarea problemei utlizand pentru puritatea metanului valoarea de 89,6%, si nu de 98,6%, cum este scris in enuntul tau. Dupa parerea mea, pare a fi valoarea(ma refer la puritatea metanului de 89,6%) cu care se ajunge la una din cele doua variante de raspuns precizate de tine, si anume la 2500 metri cubi CH4 impurificat.

Iar pe tine te rog sa mai verifici inca o data enuntul problemei, sa vezi daca nu cumva ai scris tu gresit valoarea puritatii metanului(sa fi scris 98,6% in loc de 89,6%). Sau, cine stie, poate ca problema a fost tiparita cu aceasta valoare gresita de 98,6% si atunci nu avea cum sa iasa din calcul valoarea de 2500 metri cubi CH4 impurificat.

Cel putin asta e parerea mea. Succes !