Răspuns :
Răspuns:
Rezolvarea cerințelor de la punctele a și b se bazează pe calcul stoechiometric la ecuația chimică de adiție dintre H₃C-HC=O și H₂, în prezența catalizatorilor (Ni,Pd,Pt), din care rezultă alcool etilic, CH₃-CH₂OH. Este reacția de reducere a aldehidei la alcool cu hidrogen, în prezența catalizatorilor, fin divizați.
- H⁺¹C⁺¹ = O⁻² (gruparea carbonil, aldehida)→ - H⁺¹₂ C⁻¹ - O⁻² H⁺¹ (alcool)
Date problemă:
- masa de aldehidă acetică(acetaldehidă)=2,2 Kg=2200g
- masa moleculară, M H₃C-HC=O este:
M C₂H₄O=2.A C + 4.A H + A O=2.12+4.1+16=44 g/mol
- masa moleculară, M H₃C-CH₂OH este:
M C₂H₆O = 2A C +6.AH + A O =2.12+6.1+16=46 g/mol (sau 44+2)
M H₂ =2.A= 2 g/mol
- masa de C₂H₆O (alcool etilic din reacție)= X, g. Ea reprezintă masa de alcool etilic, care se va dizolva în apă, pentru formarea unei cantități de soluție, de concentrație procentuală 46%.
- masa de soluție de alcool etilic =ms (g) =?
- concentrația procentuală a soluției de alcool etilic =C%=46%
- masa de H₂, consumată stoechiometric de 2,2 kg C₂H₄O = Y, g
- volumul de H₂, necesar reacției= V H₂ (L). El este măsurat la :
-temperatura, t ⁰C=100⁰C
-presiunea, p = 2 atm
Se calculează cu ecuația de stare a gazelor ideale.
Etape de calcul
Pct. a: ms soluție alcool etilic, C% = 46 %,
a1) calculăm X, g, de C₂H₆O obținut stoechiometric din 2,2 kg de C₂H₄O
m(g): 2200 g C₂H₄O....... Y, g H₂................X, g C₂H₆O
ecuația chimică: H₃C-HC=O + H₂ → H₃C-CH₃-OH (condiții de reacție)
stoechiometric: 1mol...............1mol.....................1mol
1mol=M(g/mol) : 44g/mol..........2g/mol................46g/mol
X, g, C₂H₆O = 2200g . 46 g/mol/ 44 g/mol=2300 g
a2) ms de soluție C₂H₆O, dacă C% în C₂H₆O = 46% și md=X=2300 g de C₂H₆O
C% = md .100/ ms, de unde: ms= md.100/ md
Introducem valorile pentru C%, md și calculăm:
ms = 2300.100/ 46=5000 g soluție =5 kg soluție
R: masa soluție de alcool ( masa de alcool de 46%) = 5 kg
Pct b) V (L, m³) de H₂ consumat, la 100 ⁰C și 2 atm=?
b1) calculăm prima dată Y, g de H₂, consumat stoechiometric de 2200 g de C₂H₄O (vezi ecuația chimică de mai sus):
Y, H₂ (g) = 2200 g. 2 g/mol/ 44 g/mol=100 g H₂
b2) V H₂ din ecuația de stare a gazelor ideale (perfecte):
p.V = n..R.T
unde:
p=2 atm
V= volum (L)
n= număr de moli =masa/ Masa moleculară
n moli H₂ = 100 g H₂/ 2 g /mol= 50 moli
R=constanta universală=0,082 L.atm/mol .K
T=temperatura gazului, în grade Kelvin: T=t ⁰C + 273
T ⁰K= 100⁰C + 273 = 373
De unde:
V = n.R.T/p
V H₂= 50 moli .0,082 L.atm/ mol K .(373 ⁰K) 2 atm =764,65 L
sau: V H₂ (m³) = 764,65 L : 1000 = 0,765 aprox (am rotunjit)
R: V H₂ = 764,65 L
-Vă rog, verificați calculele!
Explicație:
Vă mulțumim că ați vizitat site-ul nostru web care acoperă despre Chimie. Sperăm că informațiile furnizate v-au fost utile. Nu ezitați să ne contactați dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de asistență suplimentară. Ne vedem data viitoare și nu ratați să marcați.