Question

La piroliza metanului cu formare de acetilena, are loc si o reactie secundara in care o parte din metan se descompune in elemente rezultand un amestec in care raportul molar dintre acetilena, hidrogen si metanul nereactionat este de 3:12:5. Se cere:

B. Sa se determine procentul de metan transformat in acetilena, procentul de metan descompus in elemente si procentul de metan nereactionat
C. Sa se determine de cate ori volumul amestecului gazos rezultat este mai mare decat volumul de metan supus pirolizei
D. Sa se calculeze masa de negru de fum care se obtine din 560 m³ metan in conditiile date.​

Answer 1

Răspuns:

2CH4  →  C2H2 + 3H2

CH4  →  C + 2H2

CH4 → CH4

C2H2  :  H2 : CH4  =  3 : 12 : 5

deci avem 3a moli de C2H2 ,   12a moli H2  si 5a moli CH4

la prima ecuatie folosim 3a moli de C2H2 si  se obtin de 3 ori mai mult H2 deci 9a moli de H2 ( in prima reactie) , si au fost necesari 6a moli de CH4 .

in a doua mai raman 12a - 9a = 3a de H2 si au fost necesari 3a / 2 moli de CH4 = 1,5a moli  CH4.

DECI cati moli de CH4 am introdus  6a la prima transformare + 1,5a la a doua transformare  +  5a CH4 netransformat  =  12,5a moli CH4

A .  

12,5a  ...... 100p

6a     ..... parti la prima transformare= p1

p1  =  6a / 12,5a  =  48%

12,5a  ...... 100p

1,5a     ..... parti la prima transformare= p2

p2  =  1,5a / 12,5a  =  15,84%

12,5a  ...... 100p

5a     ..... parti netransformat= p3

p3  =  5a / 12,5a  =  40%

B.

V initial =  12,5 ·22,4 L CH4

Vfinal  = V CH4  netransf. + V C2H2  +  VH2 = ( 5a + 3a + 12a) · 22,4 L

Vfinal   : V CH4  =  20a ·22,4  /   12,5a · 22,4 L  =  1,6

C.

V CH4 care se transforma in negru de fum este = 560 ·15,84%  =88,7 L

n moli CH4  = 88,7 : 22,4 =  3,96 moli  din care rezulta tot 3,96 moli de C

adica,  mC = 3,96 · 12 =47,52g negru de fum.

Explicație: