Каков объем (н.у) этилена, который можно получить при каталитическом дегидрировании 1,5 тонн этана, если выход продукта

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать соотношение между реагентами и продуктами в химической реакции дегидрирования этана. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[C_2H_6 → C_2H_4 + H_2\]

Из уравнения видно, что каждый молекула этана \(C_2H_6\) превращается в одну молекулу этилена \(C_2H_4\) и одну молекулу водорода \(H_2\).

Мы знаем, что молярная масса этана \(C_2H_6\) равна 30 г/моль, а молярная масса этилена \(C_2H_4\) равна 28 г/моль.

Шаг 1: Рассчитаем количество моль этана, имеющегося в 1,5 тоннах. Для этого нужно разделить массу этана на его молярную массу:

\[\text{Масса этана} = 1,5 \times 1000 \times 1000 \text{ г} = 1 500 000 \text{ г}\]

\[\text{Количество молей этана} = \frac{\text{Масса этана}}{\text{Молярная масса этана}} = \frac{1 500 000 \text{ г}}{30 \text{ г/моль}} = 50 000 \text{ моль}\]

Шаг 2: Теперь найдем количество молей этилена (С2H4), которое получится при каталитическом дегидрировании этана. Используя уравнение реакции, мы видим, что каждый моль этана дает один моль этилена:

\[\text{Количество молей этилена} = \text{Количество молей этана} = 50 000 \text{ моль}\]

Шаг 3: Наконец, рассчитаем объем этилена (С2H4) в нормальных условиях (н.у). Однако, в формуле необходимо учесть, что выход продукта составляет 90% от теоретически возможного. Это означает, что мы должны умножить количество молей этилена на 0,9:

\[\text{Объем этилена (н.у)} = \text{Количество молей этилена} \times \text{Молярный объем (н.у)}\]

Молярный объем газа в нормальных условиях равен 22,4 л/моль.

Подставим значения и рассчитаем:

\[\text{Объем этилена (н.у)} = 50 000 \text{ моль} \times 0,9 \times 22,4 \text{ л/моль} = 1 008 000 \text{ л}\]

Таким образом, объем этилена (н.у), который можно получить при каталитическом дегидрировании 1,5 тонн этана, составляет 1 008 000 л.