Какой будет потребление уксусной кислоты на 1 тонну карбида кальция с содержанием 85% CaC2, при условии, что выход

Тема занятия: Потребление уксусной кислоты при производстве ацетилена из карбида кальция.

Пояснение: Для решения данной задачи необходимо учитывать проценты выхода ацетилена, уксусного альдегида и уксусной кислоты при реакции образования ацетилена из карбида кальция.

Карбид кальция (CaC2), содержащий 85% CaC2, прореагирует с водой в соотношении 1:2, образуя ацетилен (C2H2) и гидроксид кальция (Ca(OH)2). Реакция записывается следующим образом:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Теперь рассчитаем количество ацетилена, образующегося при реакции. Так как содержание CaC2 составляет 85%, то на 1 тонну CaC2 приходится:

1 т * 0,85 = 0,85 т CaC2

Объем ацетилена (V(C2H2)) при производстве 1 тонны CaC2 будет определяться соотношением:

V(C2H2) = 0,85 т * (22,4 л/моль) / (64 г/моль) = 0,2975 л

Теперь найдем потребление уксусной кислоты. Поскольку выход ацетилена составляет 97%, то на 1 тонну CaC2 приходится:

0,2975 л * 100 / 97 ≈ 0,306 моль ацетилена

Молярное соотношение между ацетиленом и уксусной кислотой (CH3COOH) в реакции образования ацетилена составляет:

1 моль ацетилена ↔ 2 моля уксусной кислоты

Следовательно, на 0,306 моль ацетилена приходится:

0,306 моль * (2 моль/1 моль) ≈ 0,612 моль уксусной кислоты

Таким образом, потребление уксусной кислоты на 1 тонну карбида кальция составляет примерно 0,612 моль.

Пример: Сколько уксусной кислоты потребуется для 3 тонн CaC2?

Совет: Чтобы лучше понять процесс, рекомендуется ознакомиться с мольными соотношениями в реакции образования ацетилена из карбида кальция и уксусной кислоты. Также полезно знать массовые и мольные соотношения различных веществ.

Дополнительное задание: При условии, что содержание CaC2 в карбиде кальция составляет 75%, определите потребление уксусной кислоты на 2.5 тонны карбида кальция при выходе ацетилена 93%.