Какой объем метана потребуется для синтеза 30 т муравьиной кислоты, если массовая доля выхода продукта реакции составляет 90%?

Муравьиную кислоту можно получить при реакции взаимодействия метана (ch4) с кислородом (o2) при присутствии катализатора. Запишем формулу реакции:

2ch4 + 3o2 = 2hcooh + 2h2o; Запишем молекулярную формулу муравьиной кислоты: ch2o2. Вычислим молярную массу муравьиной кислоты: М (ch2o2) = 12 + 1 * 2 + 16 * 2 = 46 (г/моль). И вычислим количество вещества муравьиной кислоты (переведём 30 тонн в граммы: 3 * 10^7 грамм) : V (ch2o2) = (m (ch2o2)) / (M (ch2o2)) = (3 * 10^7) / 46 = 652000 (моль). Из уравнения реакции мы видим, что из 2 моль метана образуется 2 моля муравьиной кислоты, значит, при получении 652000 моль муравьиной кислоты необходимо 652000 моль метана (при 100% выхода). Но по условию выход составляет 90% (0,9), поэтому: 652000/0,9 = 724000 (моль). Вычислим объём метана: V (ch4) = u (ch4) * Vm = 724000 моль * 22,4 л/моль = 16220000 л = 16220 м^3. Ответ: 16220 м^3.