Question

Să se calculeze care este masa de butadienă care se obține dintr-un litru de soluție alcool etilic de concentrație 70% şi densitate p= 0,8 g/ml prin procedeul Lebedev. Randamentul transformării este de n= 80%.​

Answer 1

Răspuns:

Datele problemei sunt:

• avem procedeul Lebedeev prin care etnolul la 400 grade C si catalizator ZnO/Al₂O₃ trece in butadiena:

2 CH₃-CH₂ OH cond.reactie → CH₂=CH-CH=CH₂ + 2 H₂O + H₂

• etanolul, C₂H₅Oh este adus de solutie la care:

- volumul solutie=Vs=1 L =1000 mL

-concentratia procentuala de masa in etanol=C%=70%

-densitatea solutiei=ρ=0,8 g/mL

-masa solutiei=ms=? (g)........se va calcula

-masa dizolvata de etanol=md=?(g).....se va calcula

-masa teoretica de butadiena, obtinuta din toata cantitatea de etanol, conform stoechiometriei reactiei=mt=X = ? (g)....se va calcula

-randamentul in butadiena=η=80%

-masa practic obtinuta de butadiena, cu randament de 80%=mp=? (g).....se va calcula

-mase atomice, A: H=1, C=12, O=16 g/mol

-mase moleculare, M:

M C₂H₅OH = 2 AC +6 A H + A O= 2.12+6.1+16=46 g/mol

M C₄H₆ = 4 A C + 6 A H =4.12 + 6.1=54 g/mol

Calcule pentru masa practic obtinuta de butadiena

• se calculeaza masa solutiei de C₂H₅OH, daca stim volumul si densitatea

ρ solutie alcool= ms/Vs

0,8 g/mL = ms / 1000mL

ms= 0,8 (g/mL) .1000 mL=800 g

• se calculeaza masa dizolvata (md) de etanol, daca stim ms si C%, cu expresia matematica a concentratiei procentuale.

C% solutie alcool= md etanol.100% / ms

70% = md .100% / 800 g

md= 800g.70/100=560 g de C₂H₅OH

• se calculeaza masa teoretica de C₄H₆, (mt=X), obtinuta stoechiometric din 560 g de C₂H₆O , cu ajutorul reactiei chimice:

560 g C₂H₅OH.................X, g C₄H₆

         2   C₂H₅OH   → CH₂=CH-CH=CH₂ + 2 H₂O + H₂

 2. 46 g/mol..................  54 g/mol

X, g C₄H₆ = 560 g .54/2.46=328,6956, aprox 328,70 g

• se calculeaza masa practic obtinuta de C₄H₆, daca stim mt si randament:

η in C₄H₆ = mp C₄H₆ .100 / mt

80% = mp .100% / 328,70 g

mp = 0,8 .328,70=262,96 g

R: 262,96 g , aprox 263 g

Explicație: