Chimie, întrebare adresată de magdadinelena, 8 ani în urmă

Se fabrica oxid de etena prin oxidarea etenei cu aer.1/4 din oxidul rezultat se utilizeaza pentru obtinerea glicolului.
Se cere:
a)cantitatea de oxid de etena care se obtine din 2000 kg etena de c=98%,daca randamentul reactiei este de 60%.b)cantitatea de glicol de c=15% ce se obtine daca randamentul hidratarii este 90%.

Răspunsuri la întrebare

Răspuns de MariaE15

Răspuns: Varianta propusă!

Date problemă

m etenă impură=2000kg
puritate etenă, % C₂H₄=98%
m C₂H₄ pură din 2000 kg etenă impură=?
randamentul reacției de oxidare C₂H₄=60%
cantitatea teoretică de oxid de etenă, C₂H₄O=Ct=X, Kg ( se află din calcul stoechiometric)
cantitatea practică de oxid de etenă rezultată= Cp, Kg ( se află din randament și Ct)
randamentul reacției de hidratare oxid de etenă = 90%
cantitatea teoretică de etan diol (glicol) =Y, Kg (se află din calcul stoechiometric)
cantitatea practic obținută de glicol=Cp gliocol=?, kg
masa de soluție de glicol cu concentrația procentuală de 15 % = ms=?

Calcule

Pct. a

a1) masa de etenă pură, C₂H₄= 98%.2000Kg/100%=1960 kg

a2) cantitatea teoretică de oxid de etenă, care s-ar obține din 1960 kg de C₂H₄, se află prin calcul stoechiometric, de aceea am notat-o cu X, kg:

M C₂H₄ = 2AC + 4A H =2.12+4.1= 24+4=28 kg/kmol (fiindcă avem masa în kg)

M C₂H₄O = 44 kg/kmol

Rezultă:

mase: 1960 kg C₂H₄.........................X, kg C₂H₄O

H₂C=CH₂ + 1/2 O₂ → C₂H₄O / catalizator Ag, t=aprox 250⁰C)

kmoli: 1kmol..................0,5 kmoli............1kmol

M (kg/kmol): 28 ........................................44

X=Ct= 1960 kg.44kg/kmol/ 28 kg/kmol=3080 kg C₂H₄O

a3) cantitatea de oxid de etenă obținută practic, Cp, cu randament de 60% este:

η=Cp.100/Ct; 60% = Cp.100%/ 3080 Kg

Cp = 3080.60/100=1848 Kg de C₂H₄O, practic obținută

R: 1848 kg de oxid de etenă pur, practic obținută

Pct b) cantitatea de soluție cu 15% de 1,2 etan-diol, gliocol, (clasa compuși hidroxilici, alcooli) care se obține plecând de la 1/4 din cantitatea de oxid de etenă obținută la pct. a( 1848 kg), cu randament de 90%=?

b1) cantitatea de C₂H₄O care reacționează cu apa= 1/4 . (1848 kg)=462 kg

b2) cantitatea teoretică de glicol se calculează stoechiometric din 462 kg de C₂H₄O; am notat-o cu Y:

M C₂H₄(OH)₂ = 2 A C + 4 A H + 2( A O + A H) =24+4+2(16+1)=62 kg/kmol

mase: 462kg C₂H₄O...................................Y kg C₂H₄(OH)₂

C₂H₄O + H-OH → HO-CH₂- H₂C - OH

M(kg/kmol) : 44................................................62

Y, Kg= 462 kg. 62 kg/kmol /44 kg/kmol=651 kg C₂H₄(OH)₂

b3) cantitatea practic obținută de glicol cu randament (η) de 90% este:

η glicol = Cp glicol.100%/ Ct glicol

90% = Cp glicol .100%/ 651 kg

Cp glicol = 651 kg.90 / 100=585,9 kg

b4) cantitatea de soluție (ms) de glicol, cu C% de 15% și masa dizolvată (md)= Cp=585,9 Kg este.