Прямой расчет

Задание: получить бромистый этил, исходя из 50 см ³ 95% - го этилового спирта.

Уравнения реакций получения бромистого этила и методика синтеза приведены на с. 16 этих методических указаний. В соответствии с этой методикой в синтезе используется:

29 см ³ 95%-ного этилового спирта ( = 0,804 г/см³)

30 г бромистого калия,

32 см ³ серной кислоты ( =1,84 г/см³)

Исходя из этого находим мольное соотношение реагирующих веществ.

Этиловый спирт:

где 0,804 – плотность 95%-го этилового спирта, г/см³;

0,95 – массовая доля этилового спирта в растворе;

46 – молярная масса этилового спирта, г/моль.

Калий бромид:

где 119 - молярная масса бромида калия, г/моль.

Серная кислота:

где 1,84 – плотность 98%-й серной кислоты, г/см³;

0,98 – массовая доля серной кислоты в растворе;

98 – молярная масса серной кислоты, г/моль.

Мольное соотношение реагентов:

С₂Н₅ОН: KBr: Н₂SО₄ = 0,48: 0,25: 0,61

Делим все три числа на 0,48 (число моль вещества, по которому ведем расчет); получаем новое мольное соотношение: 1,00: 0,52: 1,27

Сохраняя это мольное соотношение, находим массовые и объемные количества реагирующих веществ, исходя из выданных по заданию 50 см ³ 95%-ного этилового спирта.

В них содержится:

Калий бромид:

число моль 0,83 × 0,52 = 0,43

масса 0,43 × 119 = 51,2 г

Серная кислота:

число моль 0,83 × 1,27 = 1,05 моль.

Находим объем 98%-й серной кислоты, необходимый для нашего синтеза:

Таким образом, для проведения синтеза необходимо:

- 50 см³ 95%-го этилового спирта;

- 51,2 г калий бромида;

- 57,1 см³ 98%-й серной кислоты.

Из уравнения реакции следует, что из 0,43 моль бромида калия (продукт, взятый в недостатке) получается 0,43 моль бромистого этила. Поэтому теоретический выход бромистого этила:

0,43×109 = 46,9 г.

Ожидаемый выход бромистого этила можно рассчитать по пропорции, учитывая, что по этой методике (с. 18 этих методических указаний) из 30 г бромистого калия образуется 22 г бромистого этила:

30 ¾ 22

51,2 ¾ Х