дано:
- масса карбида кальция = 320 кг = 320000 г
- содержание инертных примесей в карбиде = 10 %
- выход на каждой стадии = 80 %
- плотность бензола (ρ) = 0,8 г/см3
найти:
объем бензола, получаемого из карбида кальция.
решение:
1. Рассчитаем массу чистого карбида кальция:
масса чистого карбида = масса карбида кальция * (1 - содержание инертных примесей)
= 320000 г * (1 - 0,1)
= 320000 г * 0,9
= 288000 г
2. Составим уравнения реакций для двухстадийного синтеза. Предположим, что из карбида кальция (CaC2) на первой стадии получается ацетилен (C2H2), а на второй стадии — бензол (C6H6).
3. Молярная масса карбида кальция (CaC2):
M(CaC2) = M(Ca) + 2 * M(C)
= 40 + 2 * 12
= 64 г/моль
4. Количество вещества карбида кальция:
n(CaC2) = масса чистого карбида / M(CaC2)
= 288000 г / 64 г/моль
= 4500 моль
5. По предположению реакции, на каждую 1 моль карбида кальция получается 2 моля бензола. На первой стадии из одного моля карбида получается 2 моля ацетилена, и на второй стадии из 2 молей ацетилена получается 1 моль бензола. Таким образом, из 4500 моль карбида получится:
n(C6H6) = n(CaC2) * 2 * 0,8 (выход на первой стадии) * 0,8 (выход на второй стадии)
= 4500 * 2 * 0,8 * 0,8
= 4500 * 2 * 0,64
= 5760 моль
6. Теперь рассчитаем массу бензола:
Молярная масса бензола (C6H6):
M(C6H6) = 6 * 12 + 6 * 1
= 72 + 6
= 78 г/моль
7. Масса бензола:
m(C6H6) = n(C6H6) * M(C6H6)
= 5760 моль * 78 г/моль
= 449280 г
8. Теперь найдем объем бензола. Используем формулу:
V = m / ρ
= 449280 г / (0,8 г/см3)
= 561600 см3
ответ:
Объем бензола, который можно получить, составляет 561600 см3.