Реакция Лебедева — это процесс получения бутадиена-1,3 из этилового спирта. Обработаем задачу пошагово:
Шаг 1: Определение массы чистого этанола
Имеется 250 кг 96%-го этилового спирта. Это означает, что этанол составляет 96% от общей массы:
[
\text{Масса этанола} = 250 , \text{кг} \times 0.96 = 240 , \text{кг}
]
Шаг 2: Запись уравнения реакции Лебедева
Реакция Лебедева для получения бутадиена-1,3 из этанола представлена следующим уравнением:
[
2 \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_6 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{H}_2
]
Шаг 3: Подсчет молярных масс
- Этанол (C₂H₅OH): ( 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 , \text{г/моль} )
- Бутадиен-1,3 (C₄H₆): ( 4 \times 12 + 6 \times 1 = 54 , \text{г/моль} )
Шаг 4: Определение теоретического выхода
Согласно уравнению реакции, из двух молей этанола получается одна моль бутадиена. Рассчитаем теоретический выход бутадиена:
- Из 2 моль (92 г) этанола получается 1 моль (54 г) бутадиена.
Шаг 5: Расчет массы бутадиена
Теперь рассчитаем, сколько килограммов бутадиена можно получить из 240 кг этанола:
- Рассчитаем количество молей этанола:
[
\text{Количество молей этанола} = \frac{240 , \text{кг}}{46 , \text{г/моль}} = 5217.39 , \text{моль} \quad (\text{преобразовано в граммы})
]
- Рассчитаем количество молей бутадиена:
[
\text{Так как} , 2 , \text{моля этанола} \rightarrow 1 , \text{моль бутадиена, число молей бутадиена} = \frac{5217.39}{2} = 2608.70 , \text{моль}
]
- Рассчитаем массу бутадиена:
[
\text{Масса бутадиена} = 2608.70 , \text{моль} \times 54 , \text{г/моль} = 140.87 , \text{кг}
]
Ответ
Из 250 кг 96%-го этилового спирта по реакции Лебедева можно получить примерно 140.87 кг бутадиена-1,3.
