Косяк с задачей по органике. Помогите разобраться.

[oZёbr]

Вот текст задачи:

Какой объем газообразного вещества А (н.у.) потребуется для получения 33 мл этилацетата (ρ = 0,8 г/см3) в три стадии по схеме:

A(газ) → B → C →(над стрелочкой "В") CH3COOC2H5

На первой стадии массовая доля выхода вещества составила 50 %, на второй стадии – 80 %, а на третьей стадии – 75%. Какое вещество (А) и какой его объем потребовался для получения этилацетата?

 

Мы с коллегами решали параллельно друг от друга, получили ответ: Этилен - 22,4 л. Чёрт дёрнул посмотреть в ответнике: Этилен-то этилен, но объём 40,32 л. Сидим всей кафедрой думаем теперь, как к этому ответу прийти, ничего на ум не приходит. Может вы чего придумаете?

 

Дело в том, что задача олимпиадная, и ответ, стало быть, верный.

[M_GM]

Вот и покажите, как решали, чтобы можно было сказать, где ошибка.

[Гость Ефим]

Вот текст задачи:

Какой объем газообразного вещества А (н.у.) потребуется для получения 33 мл этилацетата (ρ = 0,8 г/см3) в три стадии по схеме:

A(газ) → B → C →(над стрелочкой "В") CH3COOC2H5

На первой стадии массовая доля выхода вещества составила 50 %, на второй стадии – 80 %, а на третьей стадии – 75%. Какое вещество (А) и какой его объем потребовался для получения этилацетата?

 

Мы с коллегами решали параллельно друг от друга, получили ответ: Этилен - 22,4 л. Чёрт дёрнул посмотреть в ответнике: Этилен-то этилен, но объём 40,32 л. Сидим всей кафедрой думаем теперь, как к этому ответу прийти, ничего на ум не приходит. Может вы чего придумаете?

 

Дело в том, что задача олимпиадная, и ответ, стало быть, верный.

Ответ действительно верный. А вы не пробовали по стадиям её разбирать? Скажем, на последней стадии сколько кислоты надо иметь и сколько - спирта (а ведь этот спирт из того же этилена получается). А потом посчитать сколько спирта надо для получения кислоты и сложить весь спирт в одном месте.

 

З.Ы. Отправлю-ка я эту переписку в ПОМОЩЬ - задачкам там место, даже если её всей кафедрой решают.

[oZёbr]

Вот и покажите, как решали, чтобы можно было сказать, где ошибка.

 

 

Дано:

V(CH₃COOC₂H₅) = 33мл

ρ(CH₃COOC₂H₅) = 0,8 г/см³ = 0,8 г/мл

η₁ = 50%

η₂ = 80%

η₃ = 75%

V(A) - ?

 

Решение:

Вещество А – этилен – С₂Н₄, тогда дальнейшая схема выглядит следующим образом:

С₂Н₄ → С₂Н₅ОН → СН₃СООН →^С2Н5ОН CH₃COOC₂H₅

 

1) С₂Н₄ + Н₂О → С₂Н₅ОН (на платиновом катализаторе, при нагревании)

 

2) С₂Н₅ОН + О₂ → СН₃СООН + Н₂О (каталитическое окисление)

 

ИЛИ

 

5С₂Н₅ОН + 4КMnO₄ + 6H₂SO₄ →

5СН₃СООН + 2K₂SO₄ + 4MnSO₄ + 11H₂O

 

ИЛИ

 

3С₂Н₅ОН + 4КMnO₄ → 4KOH + 4MnO₂ + 3СН₃СООН + H₂O

 

3) СН₃СООН + С₂Н₅ОН ↔ CH₃COOC₂H₅ + H₂O (в кислой среде)

 

В любом случае мольные отношения основных органических продуктов во всех уравнениях 1:1

 

m(CH₃COOC₂H₅) = ρ*V = 0,8 (г/мл) * 33 (мл) = 26,4 г

ν(CH₃COOC₂H₅) = m/M = 26,4 (г) / 88 (г/моль) = 0,3 моль – практическое количество вещества

ν_т(CH₃COOC₂H₅) = ν_пр/ η₃ = 0,3 (моль) / 0,75 = 0,4 моль

 

ν_т(CH₃COOC₂H₅) : ν_пр(СН₃СООН) = 1:1,

значит ν_пр(СН₃СООН) = 0,4 моль

ν_т(СН₃СООН) = ν_пр/ η₂ = 0,4 (моль) / 0,8 = 0,5 моль

 

ν_т(СН₃СООН) : ν_пр(С₂Н₅ОН) = 1:1,

значит ν_пр(С₂Н₅ОН) = 0,5 моль

ν_т(С₂Н₅ОН) = ν_пр/ η₁ = 0,5 (моль) / 0,5 = 1 моль

 

ν(С₂Н₄) : ν(С₂Н₅ОН) = 1:1,

значит ν(С₂Н₄) = 1 моль

 

V(С₂Н₄) = ν*V_m = 1 (моль) * 22,4 (моль/л) = 22,4 л

[oZёbr]

Ответ действительно верный. А вы не пробовали по стадиям её разбирать? Скажем, на последней стадии сколько кислоты надо иметь и сколько - спирта (а ведь этот спирт из того же этилена получается). А потом посчитать сколько спирта надо для получения кислоты и сложить весь спирт в одном месте.

 

З.Ы. Отправлю-ка я эту переписку в ПОМОЩЬ - задачкам там место, даже если её всей кафедрой решают.

 

Ответ верный у нас или в задаче? И мы не очень понимаем, что вы подразумеваете под "разбирать по стадиям".

[M_GM]

1. Вы не учитываете, что в реакции 3 кроме уксусной кислоты нужен спирт, который тоже должен быть получен в реакции 1

2. Как вам подсказал Ефим, начать надо с последней стадии, сколько надо спирта и кислоты, чтобы с указанным выходом получить 33 мл этилацетата? А потом считать, сколько надо взять спирта, чтобы получить уксусную кислоту по реакции 2.

И по общему количеству спирта считать, сколько надо этилена в реакции 1.

Вот что значит "разбирать по стадиям".

Изменено 25 Марта, 2013 в 15:54 пользователем M_GM

[Гость Ефим]

Ответ верный у нас или в задаче? И мы не очень понимаем, что вы подразумеваете под "разбирать по стадиям".

В задаче ответ верный.

[oZёbr]

1. Вы не учитываете, что в реакции 3 кроме уксусной кислоты нужен спирт, который тоже должен быть получен в реакции 1

2. Как вам подсказал Ефим, начать надо с последней стадии, сколько надо спирта и кислоты, чтобы с указанным выходом получить 33 мл этилацетата? А потом считать, сколько надо взять спирта, чтобы получить уксусную кислоту по реакции 2.

И по общему количеству спирта считать, сколько надо этилена в реакции 1.

Вот что значит "разбирать по стадиям".

 

Братцы, это ж какие вывернутые мозги (в хорошем смысле) надо иметь, чтобы до этого дойти? Мы всей кафедрой стоя аплодируем тем, кто до этого дошёл. Это из разряда, а ларчик просто открывался... мы уже перечитали все книги в поисках какой-нибудь специфической реакции, которая бы дала такой ответ. Видимо, надо чаще мозги разминать. Хотя с другой стороны, никто же не указывал, что нам следует учесть ушедший на последнюю реакцию спирт. Ведь можно же было просто расценить это как намёк на конкретную схему реакций, иначе можно было пойти от ацетилена, через альдегид и кислоту, не будь уточнения, что вещество В должно вступить в последнюю реакцию. Вы как считаете?

[Гость Ефим]

Братцы, это ж какие вывернутые мозги (в хорошем смысле) надо иметь, чтобы до этого дойти? Мы всей кафедрой стоя аплодируем тем, кто до этого дошёл. Это из разряда, а ларчик просто открывался... мы уже перечитали все книги в поисках какой-нибудь специфической реакции, которая бы дала такой ответ. Видимо, надо чаще мозги разминать. Хотя с другой стороны, никто же не указывал, что нам следует учесть ушедший на последнюю реакцию спирт. Ведь можно же было просто расценить это как намёк на конкретную схему реакций, иначе можно было пойти от ацетилена, через альдегид и кислоту, не будь уточнения, что вещество В должно вступить в последнюю реакцию. Вы как считаете?

А чего тут удивляться? Олимпиадные задачи часто на таких примочках держаться. Чтоб жизнь малиной не казалась