Сколько кислорода нужно для синтеза 60 кг метаналя при каталитическом окислении этанола, если массовая доля выхода

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать химический уравнение реакции каталитического окисления этанола до метаналя:

\[
C2H5OH \rightarrow CH3CHO + H2O
\]

На основании этого уравнения, мы можем сказать, что 1 моль этанола (C2H5OH) превращается в 1 моль метаналя (CH3CHO).

Если рассмотреть молярные массы данных веществ, молярная масса этанола (C2H5OH) составляет примерно 46 г/моль, а молярная масса метаналя (CH3CHO) составляет примерно 44 г/моль.

Мы знаем, что выход продукции составляет 56%, что означает, что при каждой реакции окисления этанола, только 56% массы реагента превращается в массу продукта (метаналь).

С учетом этих данных, мы можем рассчитать количество моль метаналя (CH3CHO) по массе, используя следующую формулу:

\[
\text{Количество моль} = \frac{\text{Масса вещества}}{\text{Молярная масса}}
\]

Сначала вычислим общую массу метаналя (CH3CHO) на основе массы реагента этанола:

\[
\text{Масса метаналя} = \text{Масса этанола} \times \frac{\text{Выход продукции (в долях)}}{ \text{Массовая доля выхода продукции (в процентах)}}
\]

Подставив данные, получим:

\[
\text{Масса метаналя} = 60 \, \text{кг} \times \frac{0.56}{100} = 33.6 \, \text{кг}
\]

Затем рассчитаем количество моль метаналя:

\[
\text{Количество моль метаналя} = \frac{\text{Масса метаналя}}{\text{Молярная масса метаналя}}
\]

Подставив значения, получим:

\[
\text{Количество моль метаналя} = \frac{33.6 \, \text{кг}}{44 \, \text{г/моль}} = 0.764 \, \text{моль}
\]

Наконец, с учетом того, что 1 моль этанола (C2H5OH) превращается в 1 моль метаналя (CH3CHO), мы можем заключить, что количество моль этанола равно количеству моль метаналя.

Таким образом, для синтеза 60 кг метаналя (CH3CHO) при каталитическом окислении этанола потребуется 0.764 моль кислорода (O2).