дано:
- температура реакции: 130 °C
- плотность газопаровой смеси по водороду: 16,43
- этиловый спирт (C2H5OH) реагировал на 90%, значит, прореагировало 0,9 моль спирта.
- известные продукты реакции: этилен (C2H4) и диэтиловый эфир (C2H5OC2H5).
найти:
- выходы этилена и диэтилового эфира в процентах от исходного этанола.
решение:
1. Плотность газовой смеси по водороду равна 16,43, следовательно, молярная масса газовой смеси:
Мср = 16,43 * 2 = 32,86 г/моль.
2. Обозначим количество образовавшегося этилена как x, а количество диэтилового эфира как y. Составим уравнения по данным условиям задачи:
- Общее количество спирта:
x + y = 0,9 (равенство количества веществ)
- Количество компонентов в газовой смеси:
2x + y + 0,1 = общее количество веществ в смеси (так как остается 0,1 моль спирта).
3. Из условия о массе газовой смеси имеем:
масса=(32,86) * (2x + y + 0,1) = масса исходного спирта.
Учитывая, что масса исходного спирта = 0,9 моль * 46 г/моль = 41,4 г,
получаем:
32,86 * (2x + y + 0,1) = 41,4.
4. Теперь подставим известные величины в уравнение:
Разделим обе стороны на 32,86:
2x + y + 0,1 = 1,26.
Следовательно,
2x + y = 1,16.
5. Теперь решим систему уравнений:
1) x + y = 0,9
2) 2x + y = 1,16
Выразим y из первого уравнения:
y = 0,9 - x.
Подставим во второе уравнение:
2x + (0,9 - x) = 1,16,
x + 0,9 = 1,16,
x = 1,16 - 0,9 = 0,26.
Теперь найдем y:
y = 0,9 - 0,26 = 0,64.
6. Теперь определим выходы продуктов:
Выход этилена:
g(C2H4) = (x / 0,9) * 100% = (0,26 / 0,9) * 100% ≈ 28,89%.
Выход диэтилового эфира:
g(C2H5OC2H5) = (y / 0,9) * 100% = (0,64 / 0,9) * 100% ≈ 71,11%.
ответ:
ц(C2H4) ≈ 28,89%; ц(C2H5OC2H5) ≈ 71,11%.