Сколько граммов этилового спирта необходимо для получения 100 г бутадиена?

Для ответа на этот вопрос необходимо понять, какую химическую реакцию мы используем для получения бутадиена из этилового спирта, а также рассчитать количество этилового спирта, необходимое для синтеза 100 г бутадиена.

1. Реакция получения бутадиена из этилового спирта

Наиболее распространенный метод промышленного получения бутадиена из этилового спирта — это процесс Лебедева. Эта реакция состоит из двух стадий:

1. Дегидратация этилового спирта до ацетальдегида:

   $$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow \text{CH}_3\text{CHO} + \text{H}_2$$

2. Конденсация ацетальдегида и этанола с образованием бутадиена:

   $$2\text{CH}_3\text{CHO} \rightarrow \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$$

Суммарно процесс можно записать следующим образом:

Из уравнения видно, что из 2 молекул этилового спирта (C₂H₅OH) образуется 1 молекула бутадиена (C₄H₆).

2. Молярные массы веществ

Для расчета необходимы молярные массы реагентов и продукта:

• Молярная масса этилового спирта (C₂H₅OH): 46 г/моль.
• Молярная масса бутадиена (C₄H₆): 54 г/моль.

3. Определение количества вещества бутадиена

Для получения 100 г бутадиена необходимо определить, сколько молей вещества это составляет:

4. Определение количества вещества этилового спирта

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль бутадиена требуется 2 моль этилового спирта. Следовательно, для получения 1.85 моль бутадиена потребуется:

5. Перевод моль этилового спирта в граммы

Теперь рассчитаем массу этилового спирта, которая соответствует 3.70 моль:

6. Ответ

Для получения 100 г бутадиена требуется примерно 170.2 г этилового спирта.