Na poniższym schemacie zilustrowano dwuetapowy proces otrzymywania PVC – poli(chlorku winylu) – z acetylenu (etynu).
Etyn stosowany w tej reakcji powstaje w wyniku działania wody na acetylenek wapnia, stanowiący główny składnik karbidu.
Reakcja acetylenku wapnia CaC2 z wodą przebiega według równania:
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Oblicz, ile gramów karbidu, zawierającego 82 % CaC2, potrzeba do otrzymania 100 g PVC. Całkowita wydajność procesu jest równa 78 %.
| Obliczenia: |
| Zadanie 18. (0–2) |
| II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. | 1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający: 5) dokonuje interpretacji jakościowej i ilościowej równania reakcji w ujęciu molowym, masowym i objętościowym (dla gazów); 6) wykonuje obliczenia z uwzględnieniem wydajności reakcji i mola dotyczące: mas substratów i produktów […]. |
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia masy karbidu, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku z jednostką.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia masy karbidu, ale:
– zastosowanie poprawnej metody prowadzącej do obliczenia wartości:
oraz poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
MCaC2 = 64 g ∙ mol−1 MCH2=CHCl = 62,5 g ∙ mol−1 mPVC = mCH2=CHCl = 100 g
=> x = 102,4 g
W = 78 % => mCaC2 = 
= 131,3 g mkarbidu = 
= 160 (g)
Sposób 2.
MCaC2 = 64 g ∙ mol−1 MCH2=CHCl = 62,5 g ∙ mol−1
W1 – procent masy acetylenku wapnia w masie karbidu W1 = 82 %
W2 – wydajność reakcji W2 = 78 %
nPVC = nCH2=CHCl = nCaC2 = 
= 1,6 (mol)
mCaC2 = 1,6 ∙ 64 = 102,4 g
Wc = W1 ∙ W2 = 0,82 ∙ 0,78 = 0,6396
mkarbidu = 
= 160, 1 (g)
Sposób 3.
nPVC = 
= 1,6 (mol)
nCaC2 = 
= 2,05 (mol)
mCaC2 = 2,05 ∙ 64 = 131,2 (g)
mkarbidu = 
= 160 (g)
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
