Question

se prepara metanalul prin oxidarea metanolului cu aer (20% oxigen si 80% azot) intr-un raport molar de 1:1,obtinandu-se un amestec gazos format din metanal,metanol,apa,hidrogen si azot.In paralel cu oxidarea metanolului are loc si o reactie de dehidrogenare a acestuia,iar o parte din hidrogenul rezultat se oxideaza la apa.In amestecul gazos final se gasesc 80 moli de azot si 30 moli de metanol nereactionat.Presupunand ca raportul molar dintre metanolul oxidat si cel dehidrogenat este de 1:4 sa se calculeze:
a)concentratia,in procente molare,a metanolului si a metanalului din amestecul gazos rezultat.
b)concentratia in procente a apei si a hidrogenului din amestecul gazos rezultat.

Answer 1

n1 moli   CH3-OH + 1/2(O2 + 4N2) ⇒ CH2=O + H2O + 2N2
n2 moli   CH3-OH ⇒ CH2=O + H2
n3 moli   CH3OH nereactionat
n4 moli H2 + 1/2 O2 ⇒ H2O 
amestec gazos final :  80 moli N2 ⇒ nO2 initial = 20 moli   n3 = 30 moli
n1+ n2 + n3 = n aer = 100moli   ( 80+20)    n1 + n2 = 70 moli
 n1/n2 = 1/4    n2 = 4n1   5n1 = 70    n1 = 14 moli   n2 = 56 moli
n1/2 + n4/2 = 20     n1 + n4 = 40    n4 = 26 moli
amestec gazos final : metanal : n1 + n2 = 70 moli  ; metanol n3 = 30 moli
apa : n1 + n4 = 40 moli ; H2 : n2 - n4 = 40 moli ; N2 : 80 moli
n total = 260 moli 
% metanol = 30·100/260 = 11,538%   % metanal = 70·100/260 = 26,923%
b) % H2O = 40·100/260 = 15,384%  =  %H2