найдите массу ацетальдегида, который можно получить из 130 кг ацитилена по реакции Кучерова с выходом продукта реакции, равным 75% от теоритически возможного
Чтобы решить задачу, начнем с определения химической реакции, которая происходит в процессе получения ацетальдегида из ацетилена. Реакция Кучерова — это известная реакция, в ходе которой ацетилен (C₂H₂) реагирует с водой (H₂O) в присутствии катализатора.
Запишем уравнение реакции:
\[ C_2H_2 + H_2O \xrightarrow{HgSO_4} CH_3CHO \]
Где:
- \(C_2H_2\) — ацетилен
- \(H_2O\) — вода (влияет на реакцию, но не учитывается в расчете массы продукта)
- \(CH_3CHO\) — ацетальдегид
Определим молярные массы:
- Молярная масса ацетилена \(C_2H_2\): \(2 \times 12 + 2 \times 1 = 24 + 2 = 26 \, \text{г/моль}\)
- Молярная масса ацетальдегида \(CH_3CHO\): \(12 + 3 + 12 + 16 = 30 \, \text{г/моль}\)
Определим количество моль ацетилена: Чтобы найти, сколько моль ацетилена в 130 кг, преобразуем массу в граммы:
\[ 130 \, \text{кг} = 130000 \, \text{г} \]
Теперь найдём количество моль:
\[ n(C_2H_2) = \frac{m}{M} = \frac{130000 \, \text{г}}{26 \, \text{г/моль}} = 5000 \, \text{моль} \]
Определим теоретическую массу ацетальдегида: Согласно уравнению реакции, 1 моль ацетилена даёт 1 моль ацетальдегида. Следовательно, из 5000 моль ацетилена можно получить 5000 моль ацетальдегида.
Теперь расчитаем массу ацетальдегида:
\[ m(CH_3CHO) = n \times M = 5000 \, \text{моль} \times 30 \, \text{г/моль} = 150000 \, \text{г} = 150 \, \text{кг} \]
Учитываем выход продукта реакции: У нас указан выход 75% от теоретически возможного. Чтобы найти фактическую массу ацетальдегида, необходимо умножить теоретическую массу на выход:
\[ m_{\text{фактическая}} = 150 \, \text{кг} \times 0.75 = 112.5 \, \text{кг} \]
Ответ: Масса ацетальдегида, которую можно получить из 130 кг ацетилена с выходом 75%, составляет 112.5 кг.
