Расчитайте массовую долю выхода уксусной киислоты если при окислении 400 м3 бутана получили 1000 кг кислоты 2 СН3-СН2-СН2-СН3 + 5 О2 - > 4 СН3 - СООН + 2 Н2 О.

Для решения задачи произведем вычисления по уравнению:

1. 2 С₄Н₁₀ + 5 О₂ = 4 СН₃ - СООН + 2 Н₂О - реакция окисления бутана приводит к образованию уксусной (этановой) кислоты;

2. Переведем единицы объёма:

1 м³ - 1000 л;

400 м³ бутана - 400000 л.

Единицы веса:

1000 кг. уксусной кислоты - 1000000 г.

3. Производим расчеты по формулам:

M (C₄H₁₀) = 58 г/моль;

M (CH₃COOH) = 84 г/моль

4. Определяем количество моль бутана, уксусной кислоты:

1 моль газа при н. у - 22,4 л;

Х моль (С₄Н₁₀) - 400000 л. отсюда, Х моль (С₄Н₁₀) = 1 * 400000 / 22,4 = 17857 моль;

17857 моль (С₄Н₁₀) - Х моль (СН₃СООН);

-2 моль - 4 моль отсюда, Х моль (СН₃СООН) = 17857 * 4 / 2 = 35714 моль.

5. Находим массу продукта реакции-СН3 СООН:

m (CH₃COOH) = Y * M = 35714 * 84 = 2999976 г.

6. Рассчитаем выход продукта по формуле:

W = m (практ.) / m (теорет.) * 100;

W = 1000000 / 2999976 * 100 = 33,33 %

Ответ: массовая доля выхода уксусной кислоты равна 33,33 %.