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capitulo 7 con respuestan y desarrollo de cada problema
Tipo: Apuntes
1 / 18
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¡No te pierdas las partes importantes!
7.1 Una posible ruta para producir cloruro de vinilo implica tres reacciones químicas:
Cloración directa:
Oxicloración:
Pirolisis de Dicloroetano:
ejemplo 7.1. ¿Existe alguna ventaja potencial de este proceso sobre el del ejemplo 7.1?
necesidades de los sistemas de separación.
Solución.
Debido a que en el ejemplo se usan dos reactores para las reacciones principales y en este ejercicio tres reactores deducimos que no se tiene ninguna ventaja potencial con respecto al ejemplo si no todo lo contrario.
Diagrama de flujo.
7.3 La producción de fenol puede lograrse usando varias rutas de reacciones como base. En seguida se establecen cinco formas en que puede producirse fenol a partir de diferentes materias primas.
sulfonico.
A condiciones drásticas de hidróxido de sodio fundido (por encima de 300° C), el acido producido se convierte en oxido fenolico de sodio. Esta masa fundida se trata con agua, y se filtra el sulfito de sodio.
Bajo condiciones acidas, el oxido fenolico se sodio se convierte en fenol.
clorobenceno se convierte en oxido fenolico de sodio.
El oxido se acidifica para formar fenol.
clorhídrico para producir clorobenceno.
El clorobenceno se convierte a fenol en reacción en fase de vapor, a 500°C y usando un catalizador de C/Cu-Fe.
oxidarse parcialmente a acido benzoico como producto intermedio, que en presencia de
catalizadores de sales de cobre y magnesio puede oxidarse para producir fenol y dióxido de carbono.
para producir hidroperóxido de cumeno, seguido de una reacción de acidificación para formar fenol y acetona.
factibles a esta primera etapa de desarrollo hacia un proceso comercial. Consulte alguna fuente de precios como el Chemical Marketing Reporter:
inciso anterior.
implicaciones de cada ruta, indique cual (o cuales) de ellas parece tener el mejor potencial.
7.5. Para el ejemplo mostrado del proceso tipo Solvay para la descomposición del ácido clorhídrico, detecte dos rutas adicionales a las mostradas en este capitulo. Indique los conjuntos de reacciones con el intervalo de temperaturas a las cuales es viable llevar a cabo la reacción.
Del conjunto de reacciones cuya diferencia común es el Cl 2 mostrado en la figura, elegimos las reacciones:
Primer conjunto:
(5) 2(MnCl 4 – MnCl 3 )= Cl (^2)
(7) CuCI 2 - Cu = CI (^2)
Segundo conjunto:
(5) 2(MnCl 4 – MnCl 3 )= Cl (^2)
(8) HgCI 2 - Hg = CI 2
Para el primer conjunto
2MnCl 4 – 2MnCl 3 = Cl 2
CuCI2 - Cu = CI
2HCl – H2 = CuCl 2 – Cu
CuCl2 – Cu = 2(MnCl 4 – MnCl 3 )
2(MnCl 4 – MnCl 3 ) = Cl 2
2HCl + CuF 0 E 0CuCl 2 + H 2 (300 K – 410 K)
CuCl 2 + 2MnCl F 0 E 0 3 2MnCl 4 + Cu (690 K – 780 K)
2MnClF 0 E 0 4 2MnCl 3 + Cl 2 (300 K- 550 K); (1350 K – 1500 K)
Para el Segundo conjunto
HgCI 2 - Hg = CI (^2)
2(MnCl 4 – MnCl 3 )= Cl 2
2HCl – H 2 = HgCI 2 - Hg
HgCI 2 – Hg= 2(MnCl 4 – MnCl 3 )
2(MnCl 4 – MnCl 3 ) = Cl 2
2HCl + HgF 0 E 0HgCI 2 + H 2 (300 K – 500 K)
Temperatura ºK AG 298 -16, 398 -20, 498 -23, 598 -27, 698 -30, 798 -34, 898 -37, 998 -41, 1098 -44, 1198 -48, 1298 -51,
Temperatura ºK AG 298 0 398 0 498 0 598 0 698 0 798 0 898 0 998 0 1098 0 1198 0 1298 0
No se puede llevar a cabo, pues para él HA se tiene un valor de ΔG=-15000 Kcal/gmol para cualquier
- 298 41, Temperatura ºK AG - 398 42, - 498 42, - 598 43, - 698 43, - 798 44, - 898 44, - 998 45, - 1098 46, - 1198 46, - 1298 47, - 2NO - 298 24, Temperatura ºK AG - 398 21, - 498 19, - 598 16, - 698 13, - 798 10, - 898 7, - 998 4, Se desea explorar el desarrollo de un nuevo proceso para la descomposición de este ácido basado en un proceso tipo Solvay, o sea en un conjunto de reacciones termodinámicamente factibles y estequiométricamente consistentes. Basados en el A2 como diferencia común, se consideran los siguientes compuestos como candidatos a aparecer en el nuevo proceso, para los cuales se puede encontrar su cambio en energía libre de Gibbs de acuerdo a los parámetros que se dan en la tabla.
Compuesto a b CA 4 3 0. CA 2 1 0. DA 2 20 0. D 2 0. EA 3 4 0. EA 2 0.79^0 FA 4 11.07 0 FA 3 0.5^ 0.
Donde ΔG= a+bT-30, kcal/gmol con T en K.
Usando un rango de búsqueda para la temperatura de 300 a 1000 K, prepare un diagrama auxiliar apropiado para detectar un conjunto de reacciones que lleven a cabo la descomposición del HA. Indique para cada reacción individual a que temperatura debería llevarse a cabo.
R= Primero comprobamos las reacciones que pueden suceder con los reactivos
2EA3 + DF 0 A EDA2 + 2EA2 (300 a 500 K)
DA2F 0 A EA2 + D (800 a 1000 K)
300
1500
500
700
1300
1100
900
0
10
-