какую массу бутадиена-1,3 можно получить дегидрированием 1 м кубического бутана если выход продукта реакции составляет 88% от теоретического

Question

Задача Задача №3171877

А

Аноним

05 мая 2025 13:28 · публичный вопрос

А

Аноним 05 мая 2025 13:28

Ответ нейросети

05 мая 2025 13:28

Давайте разберем задачу поэтапно.

Дано:

Нам нужно найти массу бутадиена-1,3, который можно получить.

Объем бутана: \( V_{C_4H_{10}} = 1\, \mathrm{м^3} \)

Плотность бутана (при стандартных условиях): около 2.5 кг/м³.

Это значит:

\[ m_{C_4H_{10}} = \rho \times V = 2.5\, \mathrm{кг/м^3} \times 1\, \mathrm{м^3} = 2.5\, \mathrm{кг} \]

Молярная масса бутана \( M_{C_4H_{10}} \):

\[ M_{C_4H_{10}} = 4 \times 12 + 10 \times 1 = 48 + 10 = 58\, \mathrm{г/моль} \]

Переведем массу бутана в моли:

\[ n_{C_4H_{10}} = \frac{m_{C_4H_{10}}}{M_{C_4H_{10}}} = \frac{2500\, \mathrm{г}}{58\, \mathrm{г/моль}} \approx 43.10\, \text{молей} \]

Общая реакция дегидрирования бутана до бутадиена-1,3:

\[ C_4H_{10} \rightarrow C_4H_6 + 2H_2 \]

Молярная масса бутадиена \( M_{C_4H_6} \): \[ M_{C_4H_6} = 4 \times 12 + 6 \times 1 = 48 + 6 = 54\, \mathrm{г/моль} \]

Количество бутадиена, которое можно было бы theoretically получить:

\[ n_{C_4H_6} = n_{C_4H_{10}} \approx 43.10\, \text{молей} \]

Масса теоретически возможного бутадиена:

\[ m_{C_4H_6,\, теорет} = n_{C_4H_6} \times M_{C_4H_6} = 43.10\, \times 54\, \mathrm{г} \approx 2327.4\, \mathrm{г} \]

или около 2.33 кг.

Выход реакции — 88%, значит фактическое количество полученного бутадиена:

\[ m_{C_4H_6,\, фактическое} = 0.88 \times m_{C_4H_6,\, теорет} \approx 0.88 \times 2327.4\, \mathrm{г} \approx 2047\, \mathrm{г} \]

Масса бутадиена-1,3, полученного дегидрированием 1 м³ бутана с выходом 88%:

\[ \boxed{ ~\approx 2047\, \mathrm{г} \quad \text{или} \quad \approx 2.05\, \mathrm{кг} } \]

Если нужно более подробное объяснение — скажите!