👤
a fost răspuns

La fabricarea acetilenei prin descompunerea termica a metanului, din 70 moli de metan se obține un amestec ce conține 20 moli de acetilena, 80 moli de hidrogen si metan netransformat. Calculează:
a) nr moli metan netransformat,
b) volumul de gaze ce părăsesc cuptorul, c) compoziția procentuala molara a metanului transformat in acetilena ​

Răspuns :

MARIAE15ID

Răspuns:

Rezolvarea propusă pentru cerințele din enunț, la care  70 moli de CH₄, se descompun termic, potrivit reacțiilor chimice de mai jos:

1. reacția de piroliza la peste 1200⁰C, care este reacția principală, de obținere acetilena

2CH₄ (g) t⁰C↔ CH≡CH ↑+ 3H₂↑

2.reacția de descompunere termică în elementele componente, care este o reacție secundară:

CH₄ t⁰C→ C↓ + 2H₂↑

a) Numărul de CH₄ nedescompus din 70 moli de CH₄ reactant

n moli CH₄ netransformat= 70 moli CH₄ reactant - (n moli CH₄ consumat la formarea de C₂H₂ + n moli CH₄ descompus termic, dacă există)

  • calculăm numărul de moli de CH₄ consumat stoechiometric pentru 20 moli de C₂H₂:

x moli CH₄.....20 moli C₂H₂

       2CH₄(t⁰C)  → C₂H₂  + 3 H₂

2moli.......................1mol......3 mol

x moli CH₄ consumat=20 moli .2/1=40 moli CH₄

  • calculăm numărul de moli de H₂, care corespunde la 20 moli de C₂H₂, din reacția de piroliză:

1mol C₂H₂.........corespunde la 3 moli H₂

20 moli C₂H₂......corespund la y moli H₂

y moli H₂= 20 mol .3/1=60 moli

Rezultă, că din 80 moli de H₂ existent în amestecul de reacție, doar 60 moli de H₂, provin din piroliză și restul de 20 moli H₂ provin din reacția secundară de descompunere termică CH₄ în C și H₂

  • calculăm numărul de moli de CH₄, care se descompun stoechiometric în 20 moli de H₂:

z moli CH₄.........20 moli H₂

        CH₄ (t⁰C)→ 2H₂↑ + C↓

1mol.....................2moli

z moli CH₄ = 1mol .20/2=10 moli CH₄

  • calculăm numărul de CH₄ nedescompus din 70 moli CH₄:

n moli CH₄ nedescompus=70 moli CH₄ reactant -( x+z)

= 70 moli -(40 moli CH₄/ piroliza + 10 moli/ descompunere în C și H₂)=

=70-50=20 moli

R: 20 moli CH₄ netransformat

b) Volumul de gaze care părăsesc instalația de descompunere termică a metanului.

  • stabilim compoziția amestecului gaze rezultate:

Amestecul de gaze conține: 20 moli C₂H₂, 80 moli H₂ și 20 moli CH₄ netransformat.

Carbonul rezultat (negru de fum este solid).

  • calculăm volumul amestecului de gaze, măsurat în litri în condiții normale de temperatură și presiune, cu ajutorul volumului molar (22,4 L/ mol gaz)

V amestec= V C₂H₂+V H₂+ V CH₄ netransformat

V amestec= 20 moli C₂H₂.22,4 L/mol + 80 moli H₂ .22,4 L/mol +20 moli CH₄. 22,4 L/mol=120. 22,4 L=2688 L

R: 2688 L (c.n.)

c) Procentul molar de metanul transformat în C₂H₂:

% CH₄ transformat în C₂H₂= n moli CH₄ transformat .100% / n moli CH₄ intrat în reacție

% CH₄=40 moli .100% / 70 moli=57,14 %

R: 57,14%

Explicație:

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