Пигменты широко используются в современной промышленности, да и в древности они привлекали внимание людей, например, использование охры известно со времён верхнего палеолита.…
Пигменты широко используются в современной промышленности, да и в древности они привлекали внимание людей, например, использование охры известно со времён верхнего палеолита. Одним из самых массово производимых пигментов в мире является диоксид титана, благодаря высокой белизне использующийся в составе высококачественных красок и белил. Получают это вещество в том числе сжиганием газообразного тетрахлорида титана в кислороде. При этом, помимо диоксида титана, образуется побочный продукт. Запишите формулу второго продукта реакции горения тетрахлорида титана в кислороде. Какой объём (н.у.) побочного продукта реакции выделится при производстве 11 тонны диоксида титана этим методом? Ответ выразите в кубических метрах, округлите до целых.
Решение:
Формула второго продукта реакции горения тетрахлорида титана в кислороде:
При горении тетрахлорида титана в кислороде образуется диоксид титана и хлорид титана (IV):
TiCl4 + O2 → TiO2 + 2Cl2
Формула второго продукта реакции - Cl2.
Вычисление объема побочного продукта:
Посмотрим на следующие данные:
- 11 тонн диоксида титана = 11000 кг
- Молярная масса диоксида титана (TiO2) = 79.87 г/моль
- Молярная масса хлорида титана (IV) (TiCl4) = 189.68 г/моль
Сначала найдем количество молей диоксида титана:
моль диоксида титана = масса / молярная масса
моль диоксида титана = 11000 кг / (79.87 г/моль) = 137721.8 моль
По уравнению реакции видим, что 1 моль диоксида титана образует 2 молекулы хлорида титана (IV).
моль хлорида титана (IV) = моль диоксида титана * 2 = 137721.8 моль * 2 = 275443.6 моль
Затем можно перейти к объему хлорида титана (IV) при нормальных условиях (н.у.):
1 моль газа при н.у. = 22.4 л
объем Cl2 = моль Cl2 * 22.4 л/моль
объем Cl2 = 275443.6 моль * 22.4 л/моль = 6173486.6 л ≈ 6173487 л
Ответ: Объем побочного продукта реакции при производстве 11 тонн диоксида титана методом сжигания газообразного тетрахлорида титана в кислороде составляет около 6173487 л, округляя до целых.
