Question

Действием концентрированной серной кислоты на 230 г 96%-го этанола получили 50 л этилена. расчитате выход реакции.

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться уравнением реакции взаимодействия серной кислоты (H2SO4) и этанола (C2H5OH):

C2H5OH + H2SO4 -> C2H4 + H2O

В уравнении видно, что из молекулы этанола (C2H5OH) образуется молекула этилена (C2H4) и молекула воды (H2O).

Сначала нам необходимо определить количество веществ, с которыми мы работаем. Для этого воспользуемся формулой:

Количество вещества (мол) = масса (г) / молярная масса (г/моль)

Молярная масса этанола (C2H5OH) составляет:
C = 12.01 г/моль
H = 1.01 г/моль (у нас 5 атомов водорода)
O = 16 г/моль
Молярная масса этанола = 12.01*2 + 1.01*5 + 16.00 = 46.07 г/моль

Теперь посчитаем количество молей этанола:

n(C2H5OH) = 230 г / 46.07 г/моль ≈ 4.996 моль

Так как мы знаем, что этанол является 96%-ным, то нетрудно вычислить количество этанола, которое является прямым раствором:

n(прямой этанол) = 4.996 моль * 0.96 ≈ 4.797 моль

Теперь перейдем к вычислению теоретического количества этилена, которое мы можем получить. Для этого необходимо использовать соотношение стехиометрических коэффициентов данной реакции:

n(C2H4) = n(прямой этанол)

n(C2H4) = 4.797 моль

Теперь мы можем воспользоваться объемом этилена (50 л) для определения его количества в молях:

n(C2H4) = V / Vm

где V - объем, равный 50 л, а Vm - молярный объем, равный 22.4 л/моль (при нормальных условиях)

n(C2H4) = 50 л / 22.4 л/моль ≈ 2.232 моль

Теперь, чтобы вычислить выход реакции, нужно сравнить количество этилена, которое мы получили (2.232 моль) с теоретическим количеством этилена (4.797 моль):

Выход реакции = (количество полученного вещества / теоретическое количество вещества) * 100%

Выход реакции = (2.232 моль / 4.797 моль) * 100% ≈ 46.52%

Таким образом, выход реакции составляет примерно 46.52%.

Answer 2

   n=m/M n(этанола) = 230/46 = 5 моль, значит и  n(C2H4) = 5 моль 
                 t, H2SO4(конц.)      50 л
C2H5OH > C2H4 + H2O
      46                                        28

V(C2H4)= n x Vm
V9C2H4) = 5х22.4 = 112 л.

112 л - 100%
 50 л  -   Х
Х= 50х100/112 = 55%
ответ : выход реакции 55%