Question

Se obtine butadiena prin dehidrogenarea,in conditii catalitice,a unui amestec de n-butan si n-butene cu volumul de 656 m cubi, la temperatura de 527 grade Celsius si presiunea de 1 atm.Stiind ca raportul molar C4H10 : C4H8 in amestecul initial este de 3:2 si ca procesul de dehidrogenare se desfasoara cu un randament de 80 %,sa se determine:
a)volumul de butadiena rezultat,masurat la 27 grade Celsius si 1 atm
b)densitatea fata de aer a amestecului rezultat din  procesul de dehidrogenare

Va rog ajutati-ma ;o3 !! 

Answer 1

3xCH3-CH2-CH2-CH3 -> 3xCH2=CH-CH=CH2 + 6xH2
2xCH2=CH-CH2-CH3 -> 2xCH2=CH-CH=CH2 + 2xH2

Am pus '3x' şi '2x' fiindcă cei doi compuşi se află în raport molar de 3 la 2.

$pV=nRT => n=\frac{pv}{RT}=\frac{8000}{800}=10$

p= presiune
V= volum
n= număr moli
R= 0.082 (constantă)
T= temperatură (exprimată în K)

Dacă numărul total de moli este 10 şi ştim raportul molar, putem afla ce cantitate s-a folosit din fiecare compus:

3x+2x = 10 <=>5x=10
=> x=2

Moli butan: 2*3 = 6 
Moli butenă: 2*2 = 4

Din 10 moli amestec se obţin tot 10 moli butadienă. Aplicăm randamentul de 80%:

$\frac{80}{100} * 10 = 8 \ moli \ butadiena$

Amestecul rezultat o să conţină: butadienă, hidrogen (presupun că nu se ia în calcul amestecul de butan şi butenă rămas din cauza acelui randament...)

Ca să aflăm câţi moli de hidrogen au rezultat, trebuia să aplicăm acel procent de 80% pentru fiecare reacţie în parte...dar o facem acum:

[tex] \frac{80}{100} *6 = 4.8 [/tex] moli butan transformaţi

C4H10 -> C4H6 + 2H2

1 mol C4H10..................... 2 moli hidrogen
4.8 moli ............................ x
x = 9.6 moli H2

$\frac{80}{100} * 4 = 3.2$ moli butenă transformaţi

C4H8 -> C4H6 + H2

1 mol C4H8 ................ 1 mol H2
3.2 moli ...................... y
y = 3.2 moli H2

x+y=12.8

=> amestecul final conţine: 8 moli butadienă + 12.8 moli H2

Calculăm masa molară medie:

$M_m=\frac{8}{12.8+8}*54 + \frac{12.8}{12.8+8}*2= 22$

Densitatea faţă de aer = $\frac{M_m}{28.9} = 0.76$

*probabil am greşit la ultimul punct; te mai uiţi tu încă o dată peste calcule şi metodă ...