1476 mc butan se descompune termic la 627 grade Celsius. Ştiind că în amestecul final hidrogenul ocupa 25% (procente de volum), să se determine cantitatea de acrilonitril care se poate obţine, utilizând ca unică sursă de carbon, metanul obtinut la descompunerea termică.
Problema este simplă şi rezolvarea a decurs normal (am zis eu), până la compararea rezultatului cu cel oferit de către autorii lucrării (88,33 kg acrilonitril). Rezultatul obţinut de noi este 176,45 kg (adică dublu).
Vă descriu paşii urmaţi, poate îmi scapă mie ceva...
1. Din textul problemei sededuce clar ca avem 2 reacţii simultane:
- Dehidrogenarea butanului la butenă şi hidrogen
Cracarea butanului la metan şi propenă
3. Conform stoechiometriei reacţiilor, nr. de moli de produşi de descompunere termică este dublu faţă de nr. de moli de butan supuşi procesului de descompunere termică.
4. Am determinat nr. de moli de Hidrogen, ştiind că acesta contribuie cu 25% la amestecul final. (10 kmoli de Hidrogen).
5. Am determinat nr. de kmoli de metan rezultat (10 kmoli.)
6. Analizând succesiunea de reacţii pentru obţinerea acrilonitrilului din metan (metan --> acetilenă-->(aditie de HCN)-->acrilonitril) şi luând în considerare şi obţinerea HCN din metan observăm că raportul molar metan folosit la prepararea acetilenei şi apoi a acrilonitrilului:acrilonitril = 2:1, iar raportul molar metan transformat în HCN:HCN =1:1, deci, din cei 10 kmoli 3,33 vor fi folosiţi pentru obţinerea HCN, iar 6,66 la obţinerea acetilenei la care adiţionează HCN obţinut anterior. Din calcule rezultă masa de acrilonitril egală cu 176,45.
Nu ştiu, îmi scapă mie ceva sau este rezultatul publicat greşit.
Am încercat şi varianta cu trei descompuneri termice, în plus faţă de cele două prezentate anterior, am luat în discuţie şi butan ---> etan şi etenă, dar mă închid cu două necunoscute.
Dacă vă tentează, puteţi încerca rezolvarea şi lasaţi un semn.
Numai bine,
Prof. Lucian Irimie
Alba Iulia