Какое количество жидкого жира и водорода было использовано в реакции гидрирования, если образовалось

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать концепцию молярных соотношений и процента выхода реакции. Давайте разобьем задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Рассчитаем молярную массу тристеареина ( \(C_{57}H_{110}O_6\) ):
Молярная масса каждого атома углерода (С) равна 12 г/моль, атома водорода (Н) равна 1 г/моль и кислорода (О) равна 16 г/моль.

Молярная масса тристеареина:
\(M = (57 \cdot 12) + (110 \cdot 1) + (6 \cdot 16) = 857\) г/моль.

Шаг 2: Рассчитаем массу тристеареина, которая была получена экспериментально:
Дано, что образовалось 356 кг тристеареина, что составляет 80% от теоретического выхода.

Масса образованного тристеареина:
\(m_{\text{тристеареин}} = 356\) кг.

С учетом процента выхода:
\(\text{процент выхода} = 80\%\).

Тогда масса тристеареина, которая является теоретическим выходом, будет:
\(m_{\text{тристеареин, теоретический}} = \frac{m_{\text{тристеареин}}}{\text{процент выхода}/100} = \frac{356}{80/100} = 445\) кг.

Шаг 3: Рассчитаем количество молей тристеареина:
Мы можем использовать следующую формулу:
\(n = \frac{m}{M}\),
где \(n\) - количество молей, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Количество молей тристеареина:
\(n_{\text{тристеареин}} = \frac{m_{\text{тристеареин, теоретический}}}{M_{\text{тристеареин}}} = \frac{445}{857} \approx 0,519\) моль.

Шаг 4: Рассчитаем количество молей жидкого жира и водорода:
Так как тристеареин состоит из жирной кислоты стеариновой, которая имеет формулу \(C_{17}H_{35}COOH\), и глицерина \(C_3H_8O_3\), который обычно используется для гидрирования, поэтому мы можем рассчитать количество молей каждого компонента и использовать их чтобы рассчитать количество использованных жидкого жира и водорода.

Молярная масса стеариновой кислоты:
\(M_{\text{стеариновая кислота}} = (17 \cdot 12) + (35 \cdot 1) + (16 \cdot 16) + 12 \approx 284\) г/моль.

Молярная масса глицерина:
\(M_{\text{глицерин}} = (3 \cdot 12) + (8 \cdot 1) + (3 \cdot 16) = 92\) г/моль.

Количество молей жидкого жира и водорода:
\[
\begin{align*}
n_{\text{жидкого жира}} &= n_{\text{тристеареин}} \times \text{количество молей жидкого жира в тристеареине} \\
&= 0,519 \times \frac{2}{3} \\
&\approx 0,346 \text{ моль}.
\end{align*}
\]
\[
\begin{align*}
n_{\text{водорода}} &= n_{\text{тристеареин}} \times \text{количество молей водорода в тристеареине} \\
&= 0,519 \times \frac{6}{3} \\
&\approx 1,038 \text{ моль}.
\end{align*}
\]

Шаг 5: Рассчитаем массу жидкого жира и водорода:
Для этого мы можем использовать формулу:
\(m = n \times M\),
где \(m\) - масса вещества, \(n\) - количество молей, \(M\) - молярная масса вещества.

Масса жидкого жира:
\(m_{\text{жидкого жира}} = n_{\text{жидкого жира}} \times M_{\text{жидкого жира}} = 0,346 \times 284 \approx 98,264\) г.

Масса водорода:
\(m_{\text{водорода}} = n_{\text{водорода}} \times M_{\text{водорода}} = 1,038 \times 2 \approx 2,076\) г.

Итак, количество использованного жидкого жира составляет примерно 98,264 г, а количество использованного водорода составляет примерно 2,076 г.