Метанол с примесями метаналя (относительная плотность смеси по водороду при 80 °С равна 15,9) подвергли каталитическому дегидрированию в присутствии меди. Молярная масса образовавшейся смеси газов при 80 °С составила 20,0 г/моль. Определите выход продукта реакции
от

1 Ответ

дано:
- относительная плотность смеси (d) = 15,9
- молярная масса образовавшейся смеси газов (M) = 20,0 г/моль

найти:
- выход продукта реакции

решение:

1. Рассчитаем молекулярную массу водорода (H2):
   М(H2) = 2 г/моль

2. Найдем среднюю молекулярную массу исходной смеси (Mсмешанная):
   Mсмешанная = d * М(H2)
   Mсмешанная = 15,9 * 2 = 31,8 г/моль

3. Обозначим:
   x - объемная доля метанола (СH3OH)
   y - объемная доля метаналя (СH2O)

   Мы знаем, что:
   x + y = 1

4. Молярные массы веществ:
   - М(СH3OH) = 32 г/моль
   - М(СH2O) = 30 г/моль

5. Выразим среднюю молекулярную массу исходной смеси через объемные доли:
   Mсмешанная = x * М(СH3OH) + y * М(СH2O)

   Подставляем известные значения:
   31,8 = x * 32 + (1 - x) * 30

6. Решим уравнение:
   31,8 = 32x + 30 - 30x
   31,8 = 2x + 30
   31,8 - 30 = 2x
   1,8 = 2x
   x = 1,8 / 2
   x = 0,9 (или 90%)

7. Теперь найдем объемную долю метаналя:
   y = 1 - x
   y = 1 - 0,9
   y = 0,1 (или 10%)

8. При дегидрировании метанола (СH3OH) образуется водород (H2) и формальдегид (СH2O):
   СH3OH -> СH2O + H2.

   На один моль метанола получается один моль водорода и один моль формальдегида.

9. Для нахождения выхода продукта реакции используем объемные доли реагентов:
   Выход продукта = объемная доля метанола * 100% = 90%.

ответ:
- выход продукта реакции: 90%
от