Toplista
- betöltés...
Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
SOS ! kémia fontos
Törölt
kérdése
483
2,5t mészkő bontását propán elégetésével biztosítjuk. hány m3 gázra van szükség ha az égéstermékeket visszahűtjük standard állapotra és a hő veszteség 35%.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
kémia, sos
kémia, sos
0
Középiskola / Kémia
Válaszok
1
meika
{ Vegyész }
válasza
Reakció hőkkel (képződéshőkkel) kell számolni.
1. lépés:
a mészkő bontásának hő igényét kell kiszámolni.
CaCO3 = CaO + CO2
1 mol CaCO3 tömege: 40+12+3*16 = 100 g/mol = 100 kg/kmol
2,5 tonna CaCO3 hány kmol (kilo mol)?
2,5 tonna = 2,5*1000 kg =2500 kg
100 kg CaCO3 1 kmol
1 kg CaCO3 1/100 kmol
2500 kg CaCO3 2500 * 1/100=25 kmol
1 mol CaCO3-ból 1 mol CaO és 1 mol CO2 keletkezik.
1 kmol CaCO3-ból 1 kmol CaO és 1 kmol CO2 keletkezik.
25 kmol CaCO3-ból 25 kmol CaO és 25 kmol CO2 keletkezik.
A mészkő bontásának reakció hője (és egyben a 25 kmol mészkő hőbontásához szükséges hő mennyiség):
A termékek képződéshőinek összegéből kivonjuk a kiindulási anyagok képződéshőinek összegét (a képződéshők szorozva a mólok számával).
termékek: (függvénytáblázat, 280. oldal) (minden kJ/mol-ban van. Írjuk át MJ/kmol-ba.)
CO2(g) képződéshője: -394 kJ/mol =-394 MJ/kmol
CaO (sz) képződéshője: -636 kJ/mol=-636 MJ/kmol
kiindulási anyag:
CaCO3 képződéshője: -1208 kJ/mol=-1208 MJ/kmol
reakcióhő= 25 * (-636) + 25 * (-394) - 25 * (-1208) = (-15900) + (-9850) - (-30200) =
= (-25750) + 30200 = 4450 MJ (pozitív tehát endoterm reakció, hevíteni kell).
Mivel a hőveszteség 35% ezért a 4450 MJ csak a szükséges hő 65%-a.
Ha 4450 MJ 65%, akkor a 100 %:
4450*100/65 = 6846 MJ
Ezt kell etán elégetésével fedeznünk.
Az etán égésének reakció egyenlete:
2 C2H6 (g) + 7 O2 (g) = 4 CO2 (g) + 6 H2O (f)
A reakcióhő számolása a képződéshőkből (fontos, hogy adott a standard állapot, tehát a víz folyékony):
függvénytáblázat 280. oldal:
CO2 képződéshő: -394 MJ/kmol (mindent rögtön MJ/kmol-ban írok)
H2O (f) képződéshője: -286 MJ/kmol
etán képződéshője (287. oldal): -84,6 MJ/kmol
Az elemek képződéshője definíció szerint 0, tehát oxigén 0.
reakcióhő= 4* (-394) + 6* (-286) - 2* (-84,6) = (-1576) + (-1716) - (-169,2) =
-3292 + 169,2 = -3122,8 MJ energia szabadul fel 2 kmol etán elégetésekor.
Nekünk 6846 MJ szükséges.
Ha 2 kmol etán elégetésekor 3122,8 MJ energia szabadul fel, akkor
2/3122,8 kmol etán elégetésekor 1 MJ energia szabadul fel.
6846*2/3122,8 = 4,3845 kmol etán elégetésekor 6846 MJ energia szabadul fel.
A szükséges etán térfogata az általános gáztörvénnyel:
p*V=n*R*T
V=n*R*T/p
Standard állapotban (25 fokon, légköri nyomáson):
Mindent SI-ben kell beírni:
V (m3)=n*R*T/p = 4384,5 mol * 8,314 (J/(mol*K) * 298,15 K / 101325 Pa =
107,3 m3 etánra van szükség.
1. lépés:
a mészkő bontásának hő igényét kell kiszámolni.
CaCO3 = CaO + CO2
1 mol CaCO3 tömege: 40+12+3*16 = 100 g/mol = 100 kg/kmol
2,5 tonna CaCO3 hány kmol (kilo mol)?
2,5 tonna = 2,5*1000 kg =2500 kg
100 kg CaCO3 1 kmol
1 kg CaCO3 1/100 kmol
2500 kg CaCO3 2500 * 1/100=25 kmol
1 mol CaCO3-ból 1 mol CaO és 1 mol CO2 keletkezik.
1 kmol CaCO3-ból 1 kmol CaO és 1 kmol CO2 keletkezik.
25 kmol CaCO3-ból 25 kmol CaO és 25 kmol CO2 keletkezik.
A mészkő bontásának reakció hője (és egyben a 25 kmol mészkő hőbontásához szükséges hő mennyiség):
A termékek képződéshőinek összegéből kivonjuk a kiindulási anyagok képződéshőinek összegét (a képződéshők szorozva a mólok számával).
termékek: (függvénytáblázat, 280. oldal) (minden kJ/mol-ban van. Írjuk át MJ/kmol-ba.)
CO2(g) képződéshője: -394 kJ/mol =-394 MJ/kmol
CaO (sz) képződéshője: -636 kJ/mol=-636 MJ/kmol
kiindulási anyag:
CaCO3 képződéshője: -1208 kJ/mol=-1208 MJ/kmol
reakcióhő= 25 * (-636) + 25 * (-394) - 25 * (-1208) = (-15900) + (-9850) - (-30200) =
= (-25750) + 30200 = 4450 MJ (pozitív tehát endoterm reakció, hevíteni kell).
Mivel a hőveszteség 35% ezért a 4450 MJ csak a szükséges hő 65%-a.
Ha 4450 MJ 65%, akkor a 100 %:
4450*100/65 = 6846 MJ
Ezt kell etán elégetésével fedeznünk.
Az etán égésének reakció egyenlete:
2 C2H6 (g) + 7 O2 (g) = 4 CO2 (g) + 6 H2O (f)
A reakcióhő számolása a képződéshőkből (fontos, hogy adott a standard állapot, tehát a víz folyékony):
függvénytáblázat 280. oldal:
CO2 képződéshő: -394 MJ/kmol (mindent rögtön MJ/kmol-ban írok)
H2O (f) képződéshője: -286 MJ/kmol
etán képződéshője (287. oldal): -84,6 MJ/kmol
Az elemek képződéshője definíció szerint 0, tehát oxigén 0.
reakcióhő= 4* (-394) + 6* (-286) - 2* (-84,6) = (-1576) + (-1716) - (-169,2) =
-3292 + 169,2 = -3122,8 MJ energia szabadul fel 2 kmol etán elégetésekor.
Nekünk 6846 MJ szükséges.
Ha 2 kmol etán elégetésekor 3122,8 MJ energia szabadul fel, akkor
2/3122,8 kmol etán elégetésekor 1 MJ energia szabadul fel.
6846*2/3122,8 = 4,3845 kmol etán elégetésekor 6846 MJ energia szabadul fel.
A szükséges etán térfogata az általános gáztörvénnyel:
p*V=n*R*T
V=n*R*T/p
Standard állapotban (25 fokon, légköri nyomáson):
Mindent SI-ben kell beírni:
V (m3)=n*R*T/p = 4384,5 mol * 8,314 (J/(mol*K) * 298,15 K / 101325 Pa =
107,3 m3 etánra van szükség.
Módosítva: 6 éve
2
- Még nem érkezett komment!