Ştiri:

Vă rugăm să citiţi Regulamentul de utilizare a forumului Scientia în secţiunea intitulată "Regulamentul de utilizare a forumului. CITEŞTE-L!".

Main Menu

Descompunerea termica a metanului

Creat de Nisipeanu, Noiembrie 14, 2011, 08:07:10 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Nisipeanu

Prin descompunerea termică a 100 m3 de CH4 rezultă 195 m3 amestec gazos cu masa molară medie 7,282 g/mol. Ştiind că volumele gazelor au fost măsurate în aceleaşi condiţii, calculează:
a) compoziţia procentuală în volume, a amestecului gazos rezultat;
b) conversia totală a metanului.

a) La descompunerea termica a metanului se formeaza acetilena , dar pe langa acetilena metanul se descompune in elemente. Daca se cere la punctual b conversia totala inseamna ca nu tot metanul reactioneaza. Rezulta ca in amestecul final se gaseste acetilena, hidrogen si metan nereactionat. (normal ers sa se specific temperature la care are loc descompunerea)

Ecuatiile reactiilor chimice sunt:
2CH4 → CH≡CH + 3H2
CH4 → C + 2H2

Se noteaza cu:
V1 volumul de metan transformat in acetilena
V2 volumul de metan descompus
V3 volumul de metan netransformat

V1+V2+V3=100
2∙22,4 m3...22,4 m3...3∙22,4 m3
2CH4   →   CH≡CH   +   3H2
V1 m3............x...............y1
x=0,5 V1 m3 C2H2
y1=1,5V2 m3H2

22,4 m3...2∙22,4 m3
CH4 → C + 2H2
V2 m3.........y2
y1=2V2 m3 H2
Volumul total de H2=1,5V1+2V2 m3
Volumul total de gaze=0,5V1+1,5V1+2V2 +V3
2V1+2V2 +V3=195 m3
Masa molara medie:

7,282=[0,5V1∙26+(1,5V1+2V2) ∙2 +V3∙16]/195

195∙7,282=13V1+3V1+4V2+V3
1420=16V1+4V2+16V3
Se obtine sistemul:
  V1+V2+V3=100
  2V1+2V2 +V3=195
  16V1+4V2+16V3=1420
Se scade din a doua ecuatie prima ecuatie
2V1+2V2 +V3- V1-V2-V3=95
V1+V2=95
V2=95-V1
Se inlocuieste V2 in prima ecuatie
V1+95-V1+V3=100
V3=5 m3CH4 ramane netransformat

Se inlocuieste V3 in prima si a treia ecuatie
  V1+V2 =95|∙(-4)
  16V1+4V2=1340
  -4V1-4V2 =-380
  16V1+4V2=1340

12V1=960
V1=80 m3CH4 se transforma in acetilena
V2=15 m3CH4 se descompune

Volumul de acetilena din amestecul final=0,5V1=40 m3
Volumul de H2 din amestecul final =1,5V1+2V2=1,5∙80+2∙15=150 m3
Volumul de metan netransformat din amestecul final =V3=5 m3

Compozitia procentuala a amestecului final:

195 m3 amestec.........40 m3 C2H2.............150 m3H2................5 m3CH4
100 m3 amestec......... x m3 C2H2.................y m3H2..................z m3CH4
x=20,51% C2H2
y=76,92% H2
z=2,56% CH4

b) Din cei 100 m3 CH4 introdusi se transforma doar 80+15=95 m3
Ct=95%