Дано: m(C5H12)=72 кг, η(C5H8)=80%
Найти: mпракт.(C5H8)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества 2-метилбутана рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M ― молярная масса.
M(C5H12)=72 кг/кмоль
ʋ(C5H12)=m(C5H12)/M(C5H12)=72 кг : 72 кг/кмоль=1 кмоль
2. Составляем химическое уравнение: C5H12⟶ C5H8 + 2H2
По уравнению реакции ʋ(C5H12):ʋ(C5H8)=1:1, количества вещества одинаковые, поэтому:
ʋ(C5H8)=ʋ(C5H12)=1 кмоль
3. Вычисляем теоретическую массу 2-метилбутадиена-1,3 количеством вещества 1 кмоль по формуле: m=ʋ•M
M(C5H8)=68 кг/кмоль
mтеор.(C5H8)=ʋ(C5H8)•M(C5H8)=1 кмоль • 68 кг/кмоль=68 кг
4. Рассчитываем массу 2-метилбутадиена-1,3, полученную практически:
mпракт.(C5H8)=η(C5H8)•mтеор.(C5H8):100%=80% • 68 кг : 100%=54,4 кг
2-й способ
1. Составляем химическое уравнение:
72 кг х кг
C5H12⟶ C5H8 + 2H2
72 кг 68 кг
Над формулами соединений C5H12 и C5H8 записываем приведенную в условии задачи массу 2-метилбутана (72 кг) и неизвестную массу 2-метилбутадиена-1,3 (х кг), а под формулами соединений ― массы количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
M(C5H12)=72 кг/кмоль, поэтому масса 1 кмоль=72 кг
M(C5H8)=68 кг/кмоль, поэтому масса 1 кмоль=68 кг
Теоретическую массу 2-метилбутадиена-1,3 рассчитываем с помощью пропорции:
72 кг / 72 кг = х кг / 68 кг, отсюда
х=mтеор.(C5H8)=72 кг • 68 кг : 72 кг=68 кг
2. Рассчитываем массу 2-метилбутадиена-1,3, полученную практически:
mпракт.(C5H8)=η(C5H8)•mтеор.(C5H8):100%=80% • 68 кг : 100%=54,4 кг
Ответ: mпракт.(C5H8)=54,4 кг