Чтобы рассчитать объём бутадиена, который можно получить из 500 г спиртового раствора с массовой долей 30% при выходе 75%, нам нужно выполнить несколько шагов.
- Определить массу спирта в растворе.
- Масса спирта = масса раствора × массовая доля спирта.
- Масса спирта = 500 г × 0.30 = 150 г.
- Выяснить, сколько бутадиена можно получить из этой массы спирта.
- По реакции Лебедева 1 моль спирта (C4H10O) даёт 1 моль бутадиена (C4H6).
- Молярная масса спирта (C4H10O) = 4*12 + 10*1 + 16 = 74 г/моль.
- Количество молей спирта = масса спирта / молярная масса спирта = 150 г / 74 г/моль ≈ 2.03 моль.
- Рассчитать теоретический выход бутадиена.
- Так как 1 моль спирта даёт 1 моль бутадиена, то количество молей бутадиена также будет 2.03 моль.
- Молярная масса бутадиена (C4H6) = 4*12 + 6*1 = 54 г/моль.
- Масса бутадиена = количество молей × молярная масса = 2.03 моль × 54 г/моль ≈ 109.62 г.
- Рассчитать фактический выход бутадиена с учётом выхода 75%.
- Фактический выход = теоретический выход × выход в процентах.
- Фактический выход = 109.62 г × 0.75 ≈ 82.21 г.
- Перевести массу бутадиена в объём.
- Плотность бутадиена ≈ 0.81 г/см³.
- Объём = масса / плотность = 82.21 г / 0.81 г/см³ ≈ 101.51 см³.
Ответ: Объём бутадиена, который можно получить с выходом 75% из 500 г спиртового раствора с массовой долей 30%, составляет примерно 101.51 см³.