CH3CH2OH —K2Cr2O7/H2SO4→ CH3COOH
mCH3CH2OH = 46 g/mol
mCH3COOH = 60 g/mol
1. 60 g produktu — 100% wydajności
x — 90% wydajności
x = 90 ∙ 60 : 100 = 54 [g produktu]
2. 46 g etanolu — 54 g kwasu octowego
y — 20 g kwasu octowego
y = 20 ∙ 46 : 54 = 17,037 [g etanolu]
3. Cp = 1%
17,037 g — 1%
z — 100%
z = 100 ∙ 17,04 : 1 = 1703,7 [g]
Odpowiedź: Należy utlenić 1703,7 gramów jednoprocentowego etanolu.
Krok 1: Zapisz schemat reakcji.
CH3CH2OH —[O]/KMNO4→ CH3COOH
Całe równanie wygląda następująco:
3CH3CH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CH3COOH + 2K2SO4 + 11H2O + 2Cr2(SO4)3
Z trzech moli alkoholu powstają trzy mole kwasu, więc zapisujemy schemat w stosunku 1:1.
Krok 2: Oblicz masę molową etanolu i kwasu octowego. Masy poszczególnych pierwiastków znajdziesz w tabeli pierwiastków chemicznych.
mCH3CH2OH = 12 + 3 ∙ 1 + 12 + 2 ∙ 1 + 16 + 1 = 46 g/mol
mCH3COOH =12 + 3 ∙ 1 + 12 + 16 + 16 + 1 = 60 g/mol
Krok 3: 46 g substratu daje 60 g produktu w warunkach stechiometrycznych (w wydajności 100%). Oblicz masę produktu przy wydajności 90%.
60 g produktu — 100% wydajności
x — 90% wydajności
x = 90 ∙ 60 : 100 = 54 [g produktu]
Krok 4: Na podstawie obliczeń ułóż proporcję, z której poznasz niezbędną masę substratu dla 20 g produktu przy wydajności 90%.
46 g etanolu — 54 g kwasu octowego
y — 20 g kwasu octowego
y = 20 ∙ 46 : 54 = 17,037 [g etanolu]
Krok 5: Uwzględnij stężenie roztworu etanolu. Stężenie procentowe to liczba gramów substancji na 100 gramów roztworu. Obliczona masa etanolu to masa substancji.
17,037 g — 1%
z — 100%
z = 100 ∙ 17,04 : 1 = 1703,7 [g]