Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 3723
2023-09-29 
Какой объем $H_{2}$ необходим для каталитического гидрирования 20 л смеси бутена и бутадиена- 1,3 до бутана, если известно, что бутен, содержащийся в исходной смеси получен (с выходом 80 %) дегидратацией 22,2 г спирта бутанола?
Решение:
$C_{4}H_{9}OH \overset{H_{2}SO_{4}}{ \rightarrow} C_{4}H_{8} + H_{2}O$ (1)
$C_{4}H_{8} + H_{2} \overset{Pt, t^{ \circ} C}{ \rightarrow } C_{4}H_{10}$ (2)
$CH_{2} = CH - CH = CH_{2} + 2H_{2} \overset{Pt, t^{ \circ} C}{ \rightarrow} C_{4}H_{10}$ (3)
$M(C_{4}H_{9}OH) = 74 г/моль; \nu (C_{4}H_{9}OH) = 22,2 : 74 = 0,3 моль$.
При выходе 80% из 0,3 моль спирта (уравнение (1)) образуется 0,3 - 0,8 = 0,24 моль или $0,24 моль \cdot 22,4 л/моль = 5,4 л$ бутена.
Объем бутадиена-1,3 равен 20л -5,4 л = 14,6 л. На гидрирование 5,4л бутена необходимо 5,4 л $H_{2}$ (уравнение (2)), а на гидрирование 14,6 л бутадиена- 1,3 (уравнение (3)) нужно 29,2 л $H_{2}$. Общий объем $H_{2}$ равен 29,2 л + 5,4 л = 34,6 л.
Ответ: $V(H_{2}) = 34,6 л$.
Какой объем $H_{2}$ необходим для каталитического гидрирования 20 л смеси бутена и бутадиена- 1,3 до бутана, если известно, что бутен, содержащийся в исходной смеси получен (с выходом 80 %) дегидратацией 22,2 г спирта бутанола?
Решение:
$C_{4}H_{9}OH \overset{H_{2}SO_{4}}{ \rightarrow} C_{4}H_{8} + H_{2}O$ (1)
$C_{4}H_{8} + H_{2} \overset{Pt, t^{ \circ} C}{ \rightarrow } C_{4}H_{10}$ (2)
$CH_{2} = CH - CH = CH_{2} + 2H_{2} \overset{Pt, t^{ \circ} C}{ \rightarrow} C_{4}H_{10}$ (3)
$M(C_{4}H_{9}OH) = 74 г/моль; \nu (C_{4}H_{9}OH) = 22,2 : 74 = 0,3 моль$.
При выходе 80% из 0,3 моль спирта (уравнение (1)) образуется 0,3 - 0,8 = 0,24 моль или $0,24 моль \cdot 22,4 л/моль = 5,4 л$ бутена.
Объем бутадиена-1,3 равен 20л -5,4 л = 14,6 л. На гидрирование 5,4л бутена необходимо 5,4 л $H_{2}$ (уравнение (2)), а на гидрирование 14,6 л бутадиена- 1,3 (уравнение (3)) нужно 29,2 л $H_{2}$. Общий объем $H_{2}$ равен 29,2 л + 5,4 л = 34,6 л.
Ответ: $V(H_{2}) = 34,6 л$.
