Какую массу бутадиена можно получить из раствора спирта объёмом 230 дм3 и плотностью 0,8 кг/дм3, если массовая доля этанола в нём 0,61 и выход продукта 60%, при получении синтетического каучука по способу Лебедева, когда пары этанола пропускают над катализатором и получают бутадиен-1,3, водород и воду?

Химия 11 класс Синтетические полимеры и методы их получения масса бутадиена раствор спирта плотность 0,8 кг/дм3 массовая доля этанола выход продукта 60% синтетический каучук способ Лебедева катализатор бутадиен-1,3 химия 11 класс Новый

Для решения задачи необходимо пройти несколько этапов. Давайте разберем их по порядку.

1. Нахождение массы раствора спирта:

Для начала нам нужно найти массу раствора спирта, используя его объем и плотность.

• Объем раствора спирта = 230 дм³
• Плотность раствора спирта = 0,8 кг/дм³

Масса раствора (m) рассчитывается по формуле:

m = объем × плотность

m = 230 дм³ × 0,8 кг/дм³ = 184 кг

2. Нахождение массы этанола в растворе:

Теперь, зная массу раствора, можем найти массу этанола, используя массовую долю.

• Массовая доля этанола = 0,61

Масса этанола (m_этанол) рассчитывается по формуле:

m_этанол = масса раствора × массовая доля этанола

m_этанол = 184 кг × 0,61 = 112,64 кг

3. Нахождение теоретического выхода бутадиена:

Согласно реакции, из 1 моля этанола можно получить 1 моль бутадиена. Сначала найдем количество молей этанола.

• Молярная масса этанола (C2H5OH) = 46 г/моль

Количество молей этанола (n_этанол) рассчитывается по формуле:

n_этанол = масса / молярная масса

n_этанол = 112640 г / 46 г/моль = 2448,7 моль

Так как 1 моль этанола дает 1 моль бутадиена, то теоретический выход бутадиена равен количеству молей этанола, то есть 2448,7 моль.

4. Нахождение массы бутадиена:

Теперь найдем массу бутадиена, используя его молярную массу.

• Молярная масса бутадиена (C4H6) = 54 г/моль

Масса бутадиена (m_бутадиен) рассчитывается по формуле:

m_бутадиен = количество молей × молярная масса

m_бутадиен = 2448,7 моль × 54 г/моль = 132195,8 г = 132,2 кг

5. Учет выхода продукта:

Выход продукта составляет 60%, следовательно, реальная масса бутадиена будет:

m_реальный = m_бутадиен × выход

m_реальный = 132,2 кг × 0,60 = 79,32 кг

Ответ: Масса бутадиена, которую можно получить из раствора спирта, составляет примерно 79,32 кг.