2023-09-29
96 % спирт - ректификат ($\rho = 0,8 г/мл$) обработали карбидом кальция для удаления воды. При действии воды на 1б0 г $CaC_{2}$ выделяется 24,5 л газа. Какая минимальная масса карбида кальция потребуется для абсолютирования 4,5 л спирта?
Решение:
$CaC_{2} + 2H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + HC \equiv CH$
Из 100 г $CaC_{2}$ ($M = 64 г/моль$) при взаимодействии с водой должно образоваться $\frac{100}{64} 22,4 = 35 л$ ацетилена, а по условию задачи выделяется лишь 24,5 л, следовательно, технический карбид кальция содержит $\frac{24,5 \cdot 100}{35} = 70$ % химически чистого $CaC_{2}$. В 4,5 л 96 % спирта содержится:
$m(H_{2}O) = \frac{4500 \cdot 4 \cdot 0,8}{100} = 144 г$;
$\nu (H_{2}O) = \frac{144 г}{18 г / моль} = 8 моль$.
По уравнению 8 моль $H_{2}O$ потребует 4 моль карбида кальция или $m(CaC_{2}) = 4 \cdot 64 = 256 г$, а технического карбида кальция $\frac{256 \cdot 100}{70} = 365,7 г$.
Ответ: $m(CaC_{2} \: техн.) = 365,7 г$.