Bài 16.20 trang 75, 76 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Theo tính toán lý thuyết, để sản xuất 1 tấn diethyl ether, cần khối lượng ethyl alcohol tối thiểu là bao nhiêu?...

Diethyl ether là hợp chất hữu cơ có công thức C₂H₅OC₂H₅ (viết tắt là Et₂O), thường được sử dụng làm dung môi không proton phổ biến trong phòng thí nghiệm, dung môi đặc biệt quan trọng trong sản xuất nhựa cellulose như cellulose acetate. Et₂O có chỉ số cetane (đại lượng quy ước cho khả năng tự bốc cháy của nhiên liệu, có trị số từ 0 – 100) cao, khoảng 85 – 96. làm chất kích nổ cho một số động cơ; Et₂O kết hợp với các sản phẩm chưng cất dầu mỏ như xăng, dầu diesel, giúp khởi động lại động cơ ở nhiệt độ dưới 0 °C.

Et₂O được sản xuất bằng phương pháp loại nước ở thể hơi ethyl alcohol với xúc tác alumina (Al₂O₃), hiệu suất lên đến 95%. Et₂O cũng được điều chế trong phòng thí nghiệm và quy mô công nghiệp bằng hỗn hợp ethyl alcohol và sulfuric acid đặc, phản ứng thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn 150 °C để tránh tạo ra ethylene.

Theo tính toán lý thuyết, để sản xuất 1 tấn diethyl ether, cần khối lượng ethyl alcohol tối thiểu là bao nhiêu?

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức: \[{{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH (TT)}}}} = {{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH (LT)}}}} \times \frac{{{\rm{100\% }}}}{{{\rm{H\% }}}}\]

Lời giải chi tiết:

\frac{{1000}}{{74}} = 13,514{\rm{ }}({\rm{mol}})\)

\(\begin{array}{l}{\rm{2}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}} \to {{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{O}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\{{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = {\rm{2}}{{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{O}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}}} = 2 \times 13,514 = 27,028{\rm{ (mol) }}\\ \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH (LT)}}}} = 27,028 \times 46 = 1234,288{\rm{ (kg)}}\\ \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH (TT)}}}} = 1234,288 \times \frac{{100\% }}{{95\% }} \approx 1308,724{\rm{ (kg)}}\end{array}\)