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:
$\text{процент выхода}=80\mathrm{\%}$.

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 $C_3{H}_8{O}_3$, 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:
$$\begin{array}{rl}{n}_{\text{жидкого жира}}& =n_{\text{тристеареин}}\times \text{количество молей жидкого жира в тристеареине}\\ & =0,519\times \frac{2}{3}\\ & \approx 0,346\text{ моль}.\end{array}$$
$$\begin{array}{rl}{n}_{\text{водорода}}& =n_{\text{тристеареин}}\times \text{количество молей водорода в тристеареине}\\ & =0,519\times \frac{6}{3}\\ & \approx 1,038\text{ моль}.\end{array}$$

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.