РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НА ВИХІД ПРОДУКТУ - Неметали та їхні сполуки

Ви розумієте, що в основі виробництва сульфатної кислоти (так само і будь-якого іншого хіміко-технологічного процесу) лежить хімічне перетворення речовин - хімічні реакції. Їхню суть виражають хімічними рівняннями, що складаються на основі закону збереження маси речовин.

Знання закону збереження маси дає змогу не тільки складати рівняння реакцій, а й проводити за ними різні розрахунки, у тому числі обчислювати вихід продукту виробництва.

Вихід продукту-важливий показник ефективності виробничого процесу. На його підставі роблять висновок про повноту використання сировини тощо. Річ у тім, що в реальних виробничих умовах через оборотність багатьох реакцій і виробничі втрати вихід продукту реакції завжди менший від того, який мав би утворитись згідно з рівнянням реакції (на підставі закону збереження маси). Отже, практичний вихід продукту завжди менший за теоретичний.

Вихід продукту - це відношення фактично добутого продукту до максимально можливого, обчисле-ного за рівнянням реакції.

Вихід продукту виражають у частках одиниці або у відсотках. Зверніть увагу, що для розв'язування задач на вихід продукту зовсім не має значення, як його обчислювати: за відношенням мас, об'ємів чи кількості речовини. В усіх цих випадках буде знайдено те саме значення шуканої величини.

Розглянемо конкретні приклади.

Задача 1. З 320 т сірчаного колчедану, масова частка Сульфуру в якому 45%, добуто сульфатну кислоту масою 405 т (у перерахунку на безводну). Обчислити вихвд сульфатної кислоти.

Дано: m (FeS2) =320 т

w (S) = 45%=0,45

m (H2SO4) = 405 т

вихід H2SO4 = ?

1. Обчислюємо масу Сульфуру, що міститься у 320 т сірчаного колчедану:

M(S) = 320 т * 0,45 = 144 т.

2. Обчислюємо масу сульфатної кислоти, яку можна було б добути теоретично з цього Сульфуру - 144 т.

S H2SO4

M=32г/моль M=98г/моль

M= 32г m=98г

Із запису видно, що 32 г (32 кг, 32 т) Сульфуру відповідають 98 г (98 кг, 98 т) сульфатної кислоти Н2SO4, а 144 т Сульфуру - х т сульфатної кислоти, отже:

M(H2SO4) = 144т . 98т = 441 т

32т

3. Обчислюємо вихід сульфатної кислоти. Ми бачимо, що теоретично можна було б добути 441 т сульфатної кислоти, а фактично добули лише 405 т. Отже, відношення практично добутого продукту до теоретично можливого і буде виходом продукту:

Вихід H2SO4= 405т = 0,918, або 91,8%

441т

Відповідь: вихід сульфатної кислоти становить 91,8%.

Задача 2. Обчислити масу діоксиду сульфуру, яку можна добути з 1 т сірчаного колчедану з масовою часткою Сульфуру

    45%, якщо вихід SO2 становить 98%. 1. Обчислюємо масу Сульфуру, що міститься віт колчедану:

M(S) = 1000 кг * 0,45 = 450 кг.

2. Знаходимо, яку масу SO2 можна добути з 450 кг Сульфуру теоретично:

S SO2

M=32г/моль M=32+32=64 г/моль

M=32 г m=64 г

Теоретично виходить, що з будь-якої маси Сульфуру S утворюється вдвічі більше діоксиду сульфуру SO2, тобто з 450 кг S утворюється 900 кг SO2:

32 кг S - 64 кг SO2

X=900 кг (SO2)

450кг S - х

3. Знаходимо масу діоксиду сульфуру, яка фактично утворилась.

Теоретичний вихід SO2, що становить 900 кг, приймаємо за 100%, або за одиницю, тоді практичний вихід, який ми шукаємо, становитиме 98%, або 0,98, звідси:

M(SO2) = 900 кг * 0,98 = 882 кг.

Відповідь: маса SO2, якщо вихід 98%, становить 882кг.

Похожие статьи




РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НА ВИХІД ПРОДУКТУ - Неметали та їхні сполуки

Предыдущая | Следующая