Задание №4. Задача. Сколько по объёму 1,3-бутадиена можно получить из 800 л раствора, содержащего в массовых долях 96%, этилового спирта (плотность 0,8 г/см³)?

Решение:

1. Определим массу этилового спирта в растворе:
• Масса раствора = Объём раствора \( \times \) Плотность раствора = 800 л \( \times \) 0,8 г/см³ = 800 000 см³ \( \times \) 0,8 г/см³ = 640 000 г = 640 кг
• Масса 96% этилового спирта = Масса раствора \( \times \) Массовая доля = 640 000 г \( \times \) 0,96 = 614 400 г
2. Рассчитаем молярную массу 1,3-бутадиена (C₄H₆):
• Молярная масса C = 12 г/моль, H = 1 г/моль
• M(C₄H₆) = 4 \( \times \) 12 + 6 \( \times \) 1 = 48 + 6 = 54 г/моль
3. По условию, 1,3-бутадиен получают из этилового спирта. Химическая реакция полимеризации этилового спирта (в данном контексте, вероятно, подразумевается получение бутадиена из этанола, хотя в задании это не указано явно. Стандартный процесс получения бутадиена из этанола: 2 C₂H₅OH → C₄H₆ + 2 H₂O + H₂. Молярная масса этанола (C₂H₅OH) = 2*12 + 5*1 + 16 + 1 = 46 г/моль.
4. По уравнению реакции 2 моль этанола (2 \( \times \) 46 г = 92 г) дают 1 моль бутадиена (54 г).
5. Масса бутадиена, которую можно получить из 614 400 г этанола:
• Масса C₄H₆ = (614 400 г этанола \( \times \) 54 г бутадиена) / 92 г этанола \( \approx \) 360 000 г
6. Переведём массу бутадиена в объём:
• Плотность 1,3-бутадиена при нормальных условиях составляет примерно 2,4 г/л (для газообразного состояния). Однако, в условии задачи не указано, в каком состоянии находится бутадиен. Предположим, что речь идет о газообразном бутадиене.
• Объём C₄H₆ = Масса C₄H₆ / Плотность C₄H₆ = 360 000 г / 2,4 г/л \( \approx \) 150 000 л

Ответ: примерно 150 000 л 1,3-бутадиена.