Получение 96% раствора этанола из этилена
Какой объём раствора с массовой долей этанола 96% (ρ = 0,80 г/см3) можно получить из 1000 м этилена (н. у.)?
Дано
`V(C_2H_4) = 1000 text{ м}^3`
`ω(C_2H_5OH) = 96%`
`ρ(C_2H_5OH) = 0.8 text{ г/см}^3 = 800 text{ кг/м}^3`
Найти
`V(text{р-ра } C_2H_5OH) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции гидратации этилена:
`C_2H_4 + H_2O = C_2H_5OH`
Найдём количество вещества этилена:
`n(C_2H_4) = (V(C_2H_4))/V_m = 1000/22.4 = 44.64 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества этанола равно количеству вещества этилена:
`n(C_2H_5OH) = n(C_2H_4) = 44.64 text{ кмоль}`
Найдём массу этанола:
`m(C_2H_5OH) = n(C_2H_5OH)*M(C_2H_5OH) = 44.64*46 = 2053 text{ кг}`
Рассчитаем массу 96%-ного раствора этанола:
`m(text{р-ра } C_2H_5OH) = (100*m(C_2H_5OH))/(ω(C_2H_5OH)) = (100*2053)/96 = 2139 text{ кг}`
Найдём объём раствора этанола:
`V(text{р-ра } C_2H_5OH) = (m(text{р-ра } C_2H_5OH))/(ρ(text{р-ра } C_2H_5OH)) = 2139/800 = 2.674 text{ м}^3`
Ответ
`V(text{р-ра } C_2H_5OH) = 2.674 text{ м}^3`