👤

Se da un amestec echimolecular de alcool metilic si etilic cu masa de 39 kg. Se cere: 
a) compozitia procentuala a amestecului de alcooli; 
b) volumele de CO si H2 necesare obținerii CH3OH din amestec;
c) volumul de aer (cu 20% O2 vol.) necesar arderii amestecului dat.


repede vă rog!!


Răspuns :

Răspuns:

Calcule propuse pentru cerințele din enunț

a) compoziția procentuală  de masă a amestecului echimolecular de alcooli CH₃OH și C₂H₅OH

%m CH₃OH=m(Kg)CH₃OH.100/m(kg) amestec

%m C₂H₅OH=m(kg)C₂H₅OH.100/m(kg) amestec

  • la un amestec echimolecular numărul de kmoli de componenți este egal.

Notăm cu a, numărul de kmoli de CH₃OH, fiindcă avem 39 kg amestec.

Rezultă, că există în amestec:

a kmoli CH₃OH și a kmoli de C₂H₅OH

  • calculăm a moli, fiindcă avem nevoie la calcularea masei de alcooli din 39 kg de amestec de alcooli.

m(kg) CH₃OH + m (kg) C₂H₅OH=39kg

m(Kg) CH₃OH=n kmol .M CH₃OH

M CH₃OH=AC+4.AH+AO=12+4.1+16=32kg/kmol

m(Kg) C₂H₅OH=n kmol . M C₂H₅OH

M C₂H₅OH = 2.AC+6.AH+AO=2.12+6.1+16=46 kg/kmol

Rezultă:

39= 32 a+ 46a=78a

a=39/78=0,5  kmol

  • calculăm masa de CH₃OH și masa de C₂H₅OH:

m(kg) CH₃OH = 0,5 kmol .32 kg/kmol=16 kg

m(kg) C₂H₅OH=0,5 kmol.46kg/kmol=23 kg

  • calculăm compoziția procentuală de masă a alcoolilor din 39 kg amestec:

%m CH₃OH = 16kg.100%/39kg=41,0256, aprox 41,026%

%m C₂H₅OH =23 kg.100%/39 kg=58,974%

∑%m=100%

Compoziția procentuală molară este:

%mol CH₃OH=%mol C₂H₅OH=n moli alcool.100%/ nt moli=0,5.100/1=

50%

R: %mol CH₃OH și %mol C₂H₅OH=50%

   %mCH₃OH=41,026, %mC₂H₅OH=58,974%

b) volumele de CO și H₂ măsurate în condiții normale, pentru obținerea de 0,5 kmol de CH₃OH

  • avem reacția chimică:

x,L(c.n.)...y,L(c.n.)..........................0,5.10³ moli

CO  +   2H₂(condiții de reacție)→CH₃OH

22,4L/mol..2.22,4 L/mol...............1mol

  • calculăm volumul de CO(L,c.n) și volumul de H₂(L,c.n.) consumați stoechiometric pentru formare de 0,5 kmol de CH₃OH, cu ecuația chimică de mai sus:

x,L(c.n.) CO=22,4 L . 0,5.10³ moli/ 1 =11,2.10³ L

11,2.10³ L=11,2 m³

Y (L, c.n.) H₂= 2.22,4 L .0,5.10³/1=22,4 .10³ L

22,4.10³L=22.4 m³

R: 11,2 m³(c.n.) CO și 22,4 m³(c.n.) H₂

c) volumul de aer cu 20 %vol O₂, consumat la arderea totală a alcoolilor

  • calculăm volumul de O₂(m³, c.n.) consumat total de 0,5 kmol CH₃OH

0,5 kmol.....t m³O₂

  CH₃OH  +  3/2 O₂  → CO₂ ↑ +2 H₂O

1kmol...........1,5.22,4m³

t,m³O₂= 0,5 .1,5.22,4=16,8 m³

  • calculăm volumul de O₂(m³,c.n.) consumat total de 0,5 kmol de C₂H₅OH:

0,5 kmol C₂H₅OH.....z,m³(c.n.) O₂

               C₂H₅OH +7/2  O₂ →  2CO₂↑ + 3H₂O

1kmol.........................3,5.22,4m³

z, m³ O₂=0,5.3,5.22,4 m³=39,2 m³

  • calculăm volumul total de O₂ consumat de alcooli:

Vt O₂(m³)=t+z=16,8+39,2=56

  • calculăm volumul de aer cu 20%vol O₂ și care va aduce 56 m³(c.n.) de O₂:

dacă în 100%vol aer...........................sunt 20%vol O₂

atunci în V m³ aer................................sunt 56 m³O₂

V (m³,c.n.)) aer = 100%vol .56m³/20%vol=280 m³

R: 280 m³(c.n.) aer

     

Explicație: