Bubel 6: zadanie z płuczkami

Przyjrzyjmy się temu zadaniu:

Zrzut ekranu 2024-02-19 225415.png

Oryginalna odpowiedziedź mówi, że to 50,36 dm3. Ale to nie jest prawidłowa odpowiedź.

Jak można policzyć, mieszanina zawiera 0,286 mola CO2 i 0,08 mola NaOH w płuczce. Podczas przepuszczania mieszaniny przez płuczkę z NaOH(aq) początkowo powstaje węglan sodu:

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

W tej sytuacji cały NaOH (0,08 mola) przereaguje z 0,04 mola CO2. Po reakcji pozostanie zatem 0,246 mola CO2. Roztwór Na2CO3 także pochłania CO2:

Na2CO3 + H2O + CO2 → 2NaHCO3

Mamy więc układ reakcji następczych. Jak rozumieć podaną wydajność 90%? Do której z tych reakcji się odnosi? Nie ma możliwości, by pierwsza z nich zaszła z wydajnością 90%, i potem CO2 obraził się i przestał reagować. Nie ma możliwości też, by obie zaszły z wydajnością 90% - bo aby zaszła druga musi się zakończyć pierwsza.

Nieco lepiej sytuacja wygląda z NH3 - ten też jest w nadmiarze w stosunku do H2SO4, ale rozwiązanie autora nie uwzględnia, że przecież NH3 dobrze rozpuszcza się w wodzie. Z rozpuszczalnością CO2 jest gorzej, ale... Jeszcze jeszcze ważna rzecz...

Ponieważ gazy są w nadmiarze zarówno w stosunku do NaOH jak i do CO2, to po wyczerpaniu się H2SO4 i NaOH/Na2CO3 w układzie pozostaje 0,189 mola NH3 i 0,206 mola CO2. Gazy te będą ze sobą reagować w obecnosci wody w obu płuczkach:

NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3

Rozwiązanie nie uwzględnia natury zachodzących reakcji chemicznych w takim układzie i jest oparte na błędnych założeniach. Autor założył, że powstanie Na2CO3 w ilości 0,036 mol i (NH4)2SO4 w ilości 0,108 mola. Resztę pominął. 

 

  • link do facebook
  • link do instagram
  • link do tiktok
  • link do youtube
DM 2023