👤
a fost răspuns

Hidrocarbura A care dă reacțiile
indicate de ecuațiile chimice de mai jos este
hidrocarbura cu cel mai mare continut in
hidrogen (25%).
1)A+H2O=(Ni650-1000grade)
a + 3b
2)A+NH3+3/2O2=(Pt,1000grade) c+3d
3) 2A=1500gr e+3b
4) A=1000gr f+2b
5)A+O2=(oxizi de azot,400-600gr) g+d
6) A+4Cl2=(500gr) h+4i
Considerând că în fiecare reactie se consumã 4 kmoli de hidrocarburà A cu un
randament de 90%, să se determine:
a) volumul amestecului gazos a+3b,măsurat la 137°C şi 4,1 atm;
b) masa de substanță c de puritate 98%;
c) presiunea creată de compusul e intr-un recipient cu volumul de 10m3, la 17°C;
d) masa de substanță f
e) masa soluției de concentrație 40% obţinută prin dizolvarea compusului g în apă;
f) masa de solvent h de puritate 96%.

Răspuns :

MARIAE15ID

Răspuns:

Rezolvarea propusă

Ex1) Hidrocarbura, care are 25% H, este CH₄, potrivit calculului.

M CH₄=A C + 4.AH=12+4.1= 16g/mol,

% H = 4g/mol H .100% / 16 g/mol=25%

Alegerea este confirmată și de schema de reacții chimice, care sugerează prezența unui alcan.

Ex 2) Reacții chimice date de CH₄, hidrocarbura A, în schema de mai jos

1) CH₄+ H₂O (Ni, t⁰C)→ CO + 3H₂ (gaz sinteză)

a=CO, b=H₂

2) CH₄ + NH₃+3/2O₂(Pt, t⁰C)→ HCN + 3H₂O

c=HCN, acid cianhidric, d=H₂O

3) 2 CH₄ (1500⁰C)→ HC≡CH + 3H₂

e=C₂H₂ acetilena, etina, b=H₂

4) CH₄ (t⁰C)→ C + 2H₂

f=C (carbon, cocs), b=H₂

5) CH₄+O₂(oxizi N, t⁰C, p atm) →CH₂O + H₂O

g: H₂C=O metanal, aldehida formică, d=H₂O

6) CH₄+4Cl-Cl (lumina sau temperatura)→CCl₄ + 4HCl

h=CCl₄, tetraclorura de carbon, i=HCl

Ex 3

a) volumul amestecului de CO și H₂ de la reacția 1, dacă se pleacă de la 4 kmol de CH₄ și randamentul este 90%, temperatura este 137⁰C, presiunea este 4,1 atm.

p.V=ntp . R. T

p=4,1 atm

V=?, L

R=constanta universală a gazelor ideale=0,082 L.atm/mol grad K

T=temperatura K=t+273=137+273=410 k

ntp=număr total de moli CO și H₂, practic obținuți

  • calculăm numărul de moli de CO și H₂ obținuți stoechiometric din 4 kmol CH₄, la un consum de 100% al metanului:

Reacția 1

1kmol CH₄........produce 1kmol CO.....și 3 kmol H₂

4 kmol CH₄.....produc .....x...................y

x CO= 4 kmol.1 =4 kmol

, y H₂= 4.3=12 kmol

  • calculăm numărul de kmol de CO și H₂, obținuți practic cu randament de 90%:

η=90% = np .100 / nt, np= nt.90/100

np CO = 4kmol.90/100=3,6 kmol

np H₂= 12kmol .90/100=10,8 kmol

  • calculăm volumul de gaze.

ntp=npCO+npH₂=3,6+10,8=21,6 kmol

4,1 atm.V = 21,6.1000 mol . 0,082 (L.at. mol⁻¹.K⁻¹) .410

V=177120 L=177,12 m³

R: 177,12 m³

b) masa de HCN, de puritate 98% obținută din 4 kmol CH₄, randament de 90%

  • calculăm cu ajutorul reacției chimice 2, numărul de kmol de HCN, obținuți stoechiometric din 4 kmol HCN, la un consuma total; reprezintă numărul teoretic de kmol de HCN, care s-ar obține (nt).

dacă 1kmol CH₄..........produce 1 kmol HCN

atunci 4 kmol CH₄........produc 4 kmol HCN

  • calculăm numărul de kmol de HCN, obținuți practic, cu randament de 90%:

np = η. nt/ 100= 90% .4kmol /100= 3,6 kmol

  • calculăm masa de HCN cuprinsă în 3,6 kmol.

m HCN = np .M HCN

M HCN = A H+AC+AN=1+12+14=27 kg/kmol

m HCN = 3,6 kmol . 27 kg/kmol=61,2 kg

Este cantitatea pură de HCN.

  • calculăm cantitatea impură de HCN, ce va conține 61,2 kg HCN, și are puritatea de 98%:

dacă în 100% acid impur...............sunt....98% kg HCN pur

atunci în x, kg acid impur.................sunt ..61,2 kg HCN pur

x, kg acid impur= 100% .61,2kg/98%=62,4489, aprox 62,45 kg

R: 62,45 kg acid cianhidric impur.

c) presiunea creată de C₂H₂, în recipientul cu volumul de 10m³ , temperatura de 17⁰C.

p.V = np C₂H₂ ,R.T

p=? atm

V=volum gaz= volum recipient=10³=10.10³ L

R=0,082 L.atm / mol .K

T= t+273=17+273=290 K

  • calculăm np-numărul practic de kmol de C₂H₂, obținuți din 4 kmol CH₄, cu randament de 90%:

η C₂H₂= np .100%/ nt

nt = număr teoretic de kmol  C₂H₂, obținuți stoechiometric din 4 kmol CH₄

2 kmol CH₄...........1 kmol C₂H₂

4 kmol CH₄........nt kmol C₂H₂

nt kmol C₂H₂= 2 kmol

Și np este:

np = 90%.2kmol/ 100%= 1,8 kmol

  • calculăm presiunea:

p.10.10³L = 1,8 .10³ mol .0,082 L.atm.mol⁻¹.K⁻¹.290 K

p=4,28 atm

R: 4,28 atm

d) masa de C obținută practic, in reacția 4

mp C = η. mt C/100

mt C=48 kg, se calculează stoechiometric cu 4 kmol de CH₄

mp= 90% . 48kg/ 100=43,2 kg

R: 43,2 kg C

e) masa soluției metanal, de concentrație procentuală 40%

C% CH₂O = md CH₂O .100 / ms

md CH₂O= masa dizolvată și se referă la cantitatea practic obținută de CH₂O din 4 kmol CH₄ cu randament de 90%. = mp

  • calculăm masa teoretică de CH₂O obținută stoechiometric din 4 kmol CH₄, în reacția chimică 5

1kmol CH₄...........produce 1 kmol de CH₂O

4 kmol CH₄.............produc x kmol CH₂O

x kmol CH₂O= 4 kmol

mt CH₂O = 4 kmol .30 kg/kmol= 120 kg,  M CH₂O=30kg/kmol

mp CH₂O =120kg.90/100=108 kg

md= mp =108 kg

  • calculăm acum masa soluției

ms = 108 kg .100%/40% =270 kg

R: 270 kg soluție

f) masa de solvent CCL₄, de puritate 96%.

  • calculăm masa teoretică și masa practic obținută de CCl₄ din 4 kmol CH₄, cu randament de 90%, in reacția 5.

1kmol CH₄............produce 1 kmol CCl₄

4 kmol CH₄...........produc nt = 4 kmol

Calculăm np de CCl₄:

np CCl₄=ηCCl₄ .nt/ 100 =90% .4 kmol/100%=3,6 kmol

mp CCl₄= np .M CCl₄= 3,6 kmol.154 kg.kmol⁻¹=554,4 kg

  • calculăm masa de tetraclorura impură cu 554,4 kg CCl₄ pur și puritate de 96%:

dacă în 100% solvent impur..............sunt 96% CCl₄ pur

atunci în x, kg solvent impur...........sunt 554,4 kg CCl₄ pur

x, =577,5 kg

R: 577,5 kg solvent impur

Explicație:

Sunt exemple de calcule,și vă rog să verificați!

Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Chimie. Sperăm că informațiile oferite v-au fost de ajutor. Nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebare sau dacă aveți nevoie de asistență suplimentară. Vă așteptăm cu drag data viitoare și nu uitați să ne adăugați la favorite!


ID Learners: Alte intrebari