Массовая доля крахмала в картофеле составляет 16,2%. Если из 3 кг картофеля был получен этилен, и в результате полимеризации этого этилена получили 32,0 г полиэтилена, то для расчета суммарного выхода этилена из крахмала нужно учитывать потери на стадии полимеризации.
Итак, давайте начнем с того, что в 3 кг картофеля содержится 0,162 * 3 = 0,486 кг крахмала. Теперь, чтобы вычислить количество этилена, которое можно получить из этого крахмала, нужно учесть процентную массу крахмала и воспользоваться химическим уравнением реакции синтеза этилена.
Уравнение реакции синтеза этилена из крахмала: (C6H10O5)n -> C2H4 + H2O
Сначала найдем молярную массу крахмала (C6H10O5): 612 (C) + 101 (H) + 5*16 (O) = 162 г/моль
Теперь рассчитаем массу моля крахмала в 3 кг картофеля: Молярная масса крахмала * массовая доля крахмала = 162/1000 * 0,486 = 0,0789 кг крахмала
Затем найдем количество молей крахмала: Количество молей = масса / молярная масса = 0,0789 / 162 = 0,000487 моль крахмала
Согласно схеме реакции, на каждый моль крахмала образуется 1 моль этилена. Поскольку потери на стадии полимеризации составляют 20%, давайте учтем это: Фактический выход этилена = 32,0 г * (1 - 0,2) = 25,6 г
Теперь найдем, сколько моль этилена это представляет: Количество молей этилена = масса / молярная масса = 25,6 / 28 (молярная масса C2H4) = 0,914 моль этилена
Таким образом, суммарный выход получения этилена из крахмала составляет 0,914 моль или около 91,4% от теоретического значения.
