Для решения данной задачи нам нужно сначала определить молекулярные формулы и массы реагентов и продуктов.
Определим химическую формулу 2-метилбутадиена-1,3.
- 2-метилбутадиен-1,3 имеет формулу C5H8.
Определим молекулярную массу 2-метилбутадиена-1,3.
- Считаем массу на основе атомных масс:
- Углерод (C): примерно 12 г/моль
- Водород (H): примерно 1 г/моль
- Молекулярная масса C5H8 = (512) + (81) = 60 + 8 = 68 г/моль.
- Считаем массу на основе атомных масс:
Определим количество 2-метилбутана.
- У 2-метилбутана формула C5H12.
- Молекулярная масса C5H12 = (512) + (121) = 60 + 12 = 72 г/моль.
- Количество молей 2-метилбутана:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{72 \, \text{кг}}{72 \, \text{г/моль}} = 1000 \, \text{моль}. \]
Исходя из стехиометрии, получаем, что 1 моль 2-метилбутана дает 1 моль 2-метилбутадиена-1,3.
- Таким образом, 1000 моль 2-метилбутана дадут 1000 моль 2-метилбутадиена-1,3.
Рассчитаем массу 2-метилбутадиена-1,3 с учетом выхода продукта 80%.
- Теоретическая масса 2-метилбутадиена-1,3:
\[ m_{\text{теор}} = n \times M = 1000 \, \text{моль} \times 68 \, \text{г/моль} = 68000 \, \text{г} = 68 \, \text{кг}. \] - С учетом выхода продукта 80%:
\[ m_{\text{факт}} = 68 \, \text{кг} \times 0.80 = 54.4 \, \text{кг}. \]
- Теоретическая масса 2-метилбутадиена-1,3:
Таким образом, масса 2-метилбутадиена-1,3, которая может быть получена дегидрированием 72 кг 2-метилбутана при выходе 80%, составляет 54.4 кг.