Вычислите массу целлюлозы и уксусной кислоты, необходимую для производства 1 тонны триацетилцеллюлозы, если выход продукта составляет 80% от теоретического.

Химия 11 класс Химия полимеров целлюлоза уксусная кислота триацетилцеллюлоза масса производство 1 тонна выход продукта теоретический выход химия 11 класс расчёты Реакции органическая химия Новый

Давайте разберем задачу по производству триацетилцеллюлозы (ТЦ) из целлюлозы и уксусной кислоты. Начнем с того, что нам известно, что выход продукта составляет 80% от теоретического. Это значит, что для того, чтобы получить 1 тонну (1000 кг) триацетилцеллюлозы, нам нужно учитывать этот процент.

Шаг 1: Определим теоретическую массу триацетилцеллюлозы.

Так как выход составляет 80%, мы можем вычислить теоретическую массу продукта по следующей формуле:

• m(теоретическая) = m(практическая) / выход
• m(теоретическая) = 1000 кг / 0,8 = 1250 кг

Таким образом, теоретическая масса триацетилцеллюлозы составляет 1250 кг.

Шаг 2: Рассчитаем массу уксусной кислоты.

Согласно уравнению реакции, на 1 моль целлюлозы (C6H10O5)n требуется 3 моля уксусной кислоты (CH3COOH) для получения 1 моля триацетилцеллюлозы. Теперь мы можем рассчитать необходимую массу уксусной кислоты:

• m(уксусной кислоты) = M(уксусной кислоты) * 3n * m(триацетилцеллюлозы) / M(триацетилцеллюлозы)
• где M(уксусной кислоты) = 60 г/моль, M(триацетилцеллюлозы) = 288 г/моль.

Подставим значения:

• m(укс) = 60 * 3n * 1250 / 288n = 781 кг.

Таким образом, для производства 1 тонны триацетилцеллюлозы потребуется 781 кг уксусной кислоты.

Шаг 3: Рассчитаем массу целлюлозы.

Теперь нам нужно определить массу целлюлозы, которая также участвует в реакции. Мы используем аналогичную формулу:

• m(целлюлозы) = n * 162 * m(триацетилцеллюлозы) / M(триацетилцеллюлозы)

Подставим значения:

• m(целл) = n * 162 * 1250 / 288n = 703 кг.

Таким образом, для производства 1 тонны триацетилцеллюлозы потребуется 703 кг целлюлозы.

Итак, в итоге:

• Необходимая масса целлюлозы: 703 кг.
• Необходимая масса уксусной кислоты: 781 кг.