Răspuns:
Calcule pentru randamentul de obținere CH₃COOH(acid etanoic, acetic) din CH≡CH (etină, acetilena), printr-o succesiune de reactii chimice
η in CH₃COOH = mp CH₃COOH .100%/ mt CH₃COOH
unde:
η =randamentul în CH₃COOH=? %
mp(kg)=masa practică obținută de CH₃COOH=180 kg
mt(kg)=masa teoretică de CH₃COOH, care se obține stoechiometric din C₂H₂ pură, la o transformare totală a ei, randamentul este în acest caz de 100%.=? kg, se va calcula din reacțiile chimice de obținere
dacă în 100% etina impură...............sunt 80% C₂H₂ pură
atunci în 112 m³ etină impură..........sunt x,m³ C₂H₂ pură
x, m³ C₂H₂= 112 m³.80%/100%=89,6 m³
M CH₃COOH=masa moleculară=2.AC+4.AH+2.AO=2.12+4.1+2.16=
60kg/kmol
Volum molar= 22,4 m³/kmol gaz, c.n.
Rezultă, mt:
reactia 1 - adiția de apă la C₂H₂, catalizator HgSO₄ și H₂SO₄, din care rezultă etanal (aldehida etanoic); intermediar este alcoolul vinil instabil, care prin izomerizare trece în aldehidă ( sunt tautomeri)
89,6m³C₂H₂
HC≡CH + H-OH (HgSO₄/H₂SO₄)→(CH₂=CH(OH))→CH₃-CH=O etanal
22,4 m³...............................................................................1kmol
r2) oxidarea aldehidei etanoice la acidul etanoic, cu agenti oxidanti:
(Ag(NH₃)₂)OH -Tollens; reactiv Fehling, ce conține Cu(OH)₂; autooxidarea la aer.
CH₃-CH=O + (O) →CH₃-COOH
1kmol........................1kmol
_______________________________
rezultă din aceste două reacții :
1kmol C₂H₂ produce 1 kmol CH₃COOH
1 volum molar de C₂H₂ produce 1 kmol de CH₃COOH
Deci, mt este:
89,6 m³C₂H₂...............mt CH₃COOH
C₂H₂ →→→ CH₃COOH
22,4 m³/kmol...............60kg/kmol
mt = 89,6 m³.60 kg. kmol⁻¹/ 22,4 m³.kmol⁻¹=240 kg CH₃COOH
η = 180 kg.100%/ 240 kg=75%
R: 75%
As alege varianta C.
Explicație:
