Đề bài
Ancol etylic là sản phẩm trung gian từ đó sản xuất được cao su nhân tạo, tơ sợi tổng hợp.
Có thể điều chế ancol etylic bằng 2 cách sau :
- Cho khí etilen (lấy từ khí crăking dầu mỏ) hợp nước có xúc tác.
- Cho lên men các nguyên liệu chứa tinh bột.
a) Hãy viết phương trình phản ứng tương ứng với hai phương pháp trên.
b) Hãy tính lượng ngũ cốc chứa 65% tinh bột hoặc thể tích khí crăking dầu mỏ chứa 60% khí etilen cần thiết để sản xuất được 2,3 tấn ancol etylic. Biết rằng hao hụt trong quá trình sản xuất là 25%.
Lời giải chi tiết
a)
\(\eqalign{
& C{H_2} = C{H_2} + {H_2}O\buildrel {{H_2}S{O_4}{{.300}^0}C} \over
\longrightarrow C{H_3} - C{H_2} - OH. \cr
& ({C_6}{H_{10}}{O_5})_n + n{H_2}O\buildrel {enzin} \over
\longrightarrow n{C_6}{H_{12}}{O_6}. \cr
& {C_6}{H_{12}}{O_6}\buildrel {enzin} \over
\longrightarrow 2C{H_3} - C{H_2} - OH + 2C{O_2} \uparrow \cr} \)
b) Khối lượng ngũ cốc và thể tích khí được tính toán dựa trên các sơ đồ hợp thức.
\(\eqalign{
& \,\,\,\,{({C_6}{H_{10}}{O_5})_n} \to 2n\,C{H_3} - C{H_2} - OH \cr
& \,\,\,\,\,\,\,162n\,\left( g \right)\,\,\,\,\, \to \,\,2n.46\,\left( g \right) \cr
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,?\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \;\;\;\;\;\leftarrow \,\,\,\,2,3\text{ tấn} \cr} \)
Khối lượng ngũ cốc ( chứa 65% tinh bột và hiệu suất quá trình là 75%) cần dùng là:
\({m_\text{ngũ cốc}} = {{2,3.162n.100.100} \over {2n.46.65.75}} = 8,3\text{ tấn}\)
\(\eqalign{
& \,\,\,\;\;C{H_2} = C{H_2} \to C{H_3} - C{H_2} - OH. \cr
&1\;mol(\,22,4\text{ lít})\to \,46\;(g) \cr
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,?\,\text{ lít}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \;\;\;\leftarrow \,\,2,3\text{ tấn} \, \cr} \)
Thể tích khí (đktc) cracking dầu mỏ chứa 60% khí etilen (hiệu suất 75%) cần dùng là
\({V_{khí }} = {{2,{{3.10}^6}.22,4.100.100} \over {46.60.75}} = 2,{49.10^6}\) (lít).
