Question

Se obţin 1.15 l de etanol (d 0.80 g/cm3) folosind ca materie primă etena. Admiţând că jumătate din etanol este oxidat la aldehidă cu oxigenul rezultat prin acţiunea bicromatului de potasiu asupra acidului sulfuric 1M, precizaţi, în ipoteza că reacţiile au loc cantitativ, volumul soluţiei de acid sulfuric folosit la oxidare şi volumul de etenă din care s-a obţinut alcoolul.

Va rog ajutati-ma la aceasta problema :)

Answer 1

Masa molara a C2H5OH este 2*12 + 6*1 + 1*16 = 46(g/mol).
1l = 1 dm cub = 1000cm cubi.

Volumul de etanol este 1,15 l.
Densitatea etanolului este ro etanol = 0,80 g/cm cub = 800 g/l.
Masa de etanol obtinuta din etena este m = ro*V = 800*1,15 = 920(g etanol).

Masa de etanol supusa oxidarii este 920/2 = 460(g etanol).

Ecuatiile reactiilor chimice.

H2C = CH2  +  HOH  =>  H3C - CH2 - OH

H3C - CH2 - OH + K2Cr2O7 + H2SO4  =>  H3C- CH = O + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O

Am scris ecuatiile globale.
Sa egalam ecuatia reactiei de oxidare blanda a etanolului.
Sistemul redox:

C(-1)   - 2e  trece in    C(+1)  oxidare

2Cr(+6)  + 6e  trece in  2Cr(+3)    reducere

Pentru a egala numarul electronilor cedati cu cel al electronilor acceptati, inmultim cu 3 procesul de oxidare:

3C(-1)   -6e  trece in    3C(+1)

2Cr(+6)  + 6e  trece in    2Cr(+3) 

Deci punem coeficientii 3 la etanol si la etanal. La K2Cr2O7, la K2SO4 si la Cr2(SO4)3 ramane coeficientul 1(atomii de K si Cr sunt deja egalati). Egalam atomii de sulf punand coeficientul 4 la H2SO4. Pentru a egala atomii de H si resoectiv de O (cate 26 fiecare)punem coeficientul 7 la H2O. Deci ecuatia egalata este:

3H3C - CH2 - OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4  =>  H3C - CH = O + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

Sa gasim numarul de moli de H2SO4 ce reactioneaza cu 460 g etanol.

Daca 3*46 g etanol reactioneaza cu 4*1 moli H2SO4
Atunci 460 g etanol vor reactiona cu x moli H2SO4

x = 460*4/(3*46) = 40/3 = aprox. 13,34(moli H2SO4).

Din formula molaritatii gasim volumul solutiei de H2SO4 1M:

molaritatea = numar moli H2SO4/volumul solutiei, de unde volumul solutiei = numar moli H2SO4/molaritate  = 13,34/1 = 13,34(l solutie H2SO4 1M).


Sa vedem acum din ce volum de etena s-au obtinut 920 g etanol.

Daca presupunem ca se lucreaza in c.n., volumul unui mol de etena este 22,4 l.

Ecuatia reactiei este(mai multe depre ea  gasesti in manual):

H2C = CH2  +  HOH  =>  H3C - CH2 - OH

Daca din 1*22,4 l etena rezulta 1*46 g etanol
Atunci din V l etena rezulta 920 g etanol

V = 920*22,4/46 = 448(l etena).

Asta este parerea mea. Eu asa as rezolva. Verifica si tu.




: