Вычислите теоретические расходные коэффициенты для получения сульфатным методом 1т 36%-ной соляной кислоты.
Для вычисления теоретических расходных коэффициентов для получения 1 тонны 36%-ной соляной кислоты (HCl) сульфатным методом, необходимо рассмотреть процесс, в котором гидробромидная кислота (HBr) реагирует с серной кислотой (H2SO4).
Определим массу конечного продукта: 1 тонна 36%-ной соляной кислоты составляет 1000 кг HCl. В этой массе содержится: \[ \text{Масса HCl} = 1000 \, \text{кг} \times 36\% = 360 \, \text{кг} \]
Учитываем количество соляной кислоты: Молярная масса HCl составляет 36,46 г/моль, поэтому количество HCl в молях: \[ n_{HCl} = \frac{360\,000 \, \text{г}}{36,46 \, \text{г/моль}} = 9874,44 \, \text{моль} \]
Реакция с серной кислотой: Реакция получения HCl из HBr с участием серной кислоты описывается следующим уравнением: \[ HBr + H2SO4 \rightarrow HCl + H2SO4 \] Это означает, что 1 моль HBr реагирует с 1 моль H2SO4 для получения 1 моль HCl.
Рассчитываем необходимое количество исходного вещества: Поскольку на каждую тонну HCl потребуется соответствующее количество HBr и H2SO4, это также означает, что нам нужно столько же моль HBr. \[ n_{HBr} = n_{HCl} = 9874,44 \, \text{моль} \]
Масса HBr: Молярная масса HBr составляет 80,91 г/моль, тогда: \[ \text{Масса HBr} = n_{HBr} \times 80,91 \, \text{г/моль} = 9874,44 \times 80,91 = 798612,63 \, \text{г} \approx 798,6 \, \text{кг} \]
Масса H2SO4: Молярная масса H2SO4 составляет 98,08 г/моль, тогда: \[ \text{Масса H2SO4} = n_{HCl} \times 98,08 \, \text{г/моль} = 9874,44 \times 98,08 = 968867,55 \, \text{г} \approx 968,9 \, \text{кг} \]
Итог: Для получения 1 тонны 36%-ной соляной кислоты сульфатным методом будут необходимы приблизительно:
- 798,6 кг HBr
- 968,9 кг H2SO4
Эти значения являются теоретическими и могут варьироваться в зависимости от условий процесса.
