Вычислите объем этилена (н.у.), получаемого при каталитическом дегидрировании 1,5 тонн этана, если выход продукта

Золотой_Медведь

69

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем молекулярную массу этана (C2H6) и этилена (C2H4).
Молекулярная масса этана (C2H6) составляет:
\(12 \times 2 + 1 \times 6 = 30\, г/моль\).
Молекулярная масса этилена (C2H4) составляет:
\(12 \times 2 + 1 \times 4 = 28\, г/моль\).

Шаг 2: Расчитаем количество вещества этана (C2H6) в 1,5 тоннах.
Объемное количество вещества рассчитывается по формуле:
\(n = \frac{m}{M}\),
где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Масса этана (C2H6) равна 1,5 тоннам, что в граммах равно:
\(1,5 \times 10^6\, г\).

Тогда количество вещества этана (C2H6) можно рассчитать следующим образом:
\(n_{\text{этан}} = \frac{1,5 \times 10^6\, г}{30\, г/моль}\),
\(n_{\text{этан}} = 5 \times 10^4\, моль\).

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества этилена (C2H4), получаемого при каталитическом дегидрировании этана (C2H6).

Учитывая, что выход продукта составляет 90% от теоретически возможного, количество вещества этилена (C2H4) можно найти, используя следующую формулу:
\(n_{\text{этилен}} = n_{\text{этан}} \times 0.90\),
где \(n_{\text{этилен}}\) - количество вещества этилена, \(n_{\text{этан}}\) - количество вещества этана.

Тогда количество вещества этилена (C2H4) составляет:
\(n_{\text{этилен}} = 5 \times 10^4\, моль \times 0.90\),
\(n_{\text{этилен}} = 4.5 \times 10^4\, моль\).

Шаг 4: Расчитаем объем этилена (н.у.), получаемого при каталитическом дегидрировании 1,5 тонн этана (C2H6).

Объемное количество вещества можно рассчитать по формуле:
\(V = n \times V_m\),
где \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(V_m\) - молярный объем.

Молярный объем для всех газов при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.

Тогда объем этилена (н.у.) можно рассчитать следующим образом:
\(V_{\text{этилен}} = n_{\text{этилен}} \times V_m\),
\(V_{\text{этилен}} = 4.5 \times 10^4\, моль \times 22,4\, л/моль\),
\(V_{\text{этилен}} = 1.008 \times 10^6\, л\).

Таким образом, при каталитическом дегидрировании 1,5 тонн этана мы получим около 1.008 миллиона литров этилена (н.у.).