Рассчитайте объем ацетилена который может получен из 32 г карбида кальция содержащего 5 % примесей если выход ацетилена составляет 80% от теоритически возможного
Для решения этой задачи нужно провести несколько расчетов, начиная с определения, сколько чистого карбида кальция (CaC₂) содержится в 32 г образца, а затем узнаем, сколько ацетилена (C₂H₂) может быть получено из этой массы.
Определение чистого карбида кальция: У нас есть 32 г карбида кальция, но он содержит 5% примесей. Чтобы найти массу чистого карбида, вычтем массу примесей:
\[ \text{Масса чистого CaC₂} = 32 \, \text{г} \times (1 - 0.05) = 32 \, \text{г} \times 0.95 = 30.4 \, \text{г} \]
Расчет теоретического выхода ацетилена: Из уравнения реакции карбида кальция с водой можно определить, что 1 моль CaC₂ дает 1 моль C₂H₂: \[ \text{CaC₂} + 2\text{H₂O} \rightarrow \text{Ca(OH)₂} + \text{C₂H₂} \]
Теперь найдем молярную массу карбида кальция: \[ \text{Молярная масса CaC₂} = 40.08 \, \text{г/моль (Ca)} + 12.01 \times 2 \, \text{г/моль (C)} = 40.08 + 24.02 = 64.1 \, \text{г/моль} \]
Определим количество молей чистого CaC₂: \[ n(\text{CaC₂}) = \frac{30.4 \, \text{г}}{64.1 \, \text{г/моль}} \approx 0.474 \, \text{моль} \]
Так как из 1 моля CaC₂ получается 1 моль C₂H₂, теоретически получится 0.474 моль C₂H₂.
Перевод моль в объем: Стандартные условия (STP) предполагают, что 1 моль газа занимает 22.4 л. Теперь найдем объем теоретически возможного ацетилена: \[ V_{\text{теор}} = n(\text{C₂H₂}) \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.474 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 10.63 \, \text{л} \]
Коррекция на выход ацетилена: Выход ацетилена составляет 80% от теоретического, поэтому объем реального ацетилена будет: \[ V_{\text{реальный}} = V_{\text{теор}} \times 0.80 \approx 10.63 \, \text{л} \times 0.80 \approx 8.50 \, \text{л} \]
Таким образом, объем ацетилена, который может быть получен из 32 г карбида кальция с примесями, составляет примерно 8.50 литров.
