Reakcję hydratacji (uwodnienia) etenu opisuje równanie:
CH2=CH2(g) + H2O(g) katalizator,p,TCH3CH2OH(g)Równowagowy stopień przereagowania etenu, który jest miarą wydajności przedstawionej reakcji, zależy od warunków prowadzenia procesu: temperatury i ciśnienia. Tę zależność przedstawiono na poniższym wykresie.
50,0 200 ºC 40,0 30,0 250 ºC 20,0 300 ºC 10,0 350 ºC 0,0 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0ciśnienie, MPa
Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, Warszawa 2008.
Wyjaśnij, dlaczego w danej temperaturze równowagowy stopień przereagowania etenu w opisanej reakcji jest tym większy, im wyższe jest ciśnienie, pod którym prowadzona jest reakcja.
Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
1 pkt – poprawne wyjaśnienie uwzględniające stechiometrię reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
• Liczba moli (gazowych) substratów jest większa od liczby moli (gazowego) produktu.
• Są 2 mole (gazowych) substratów i 1 mol (gazowego) produktu.
• W miarę postępu reakcji spada ciśnienie w mieszaninie reakcyjnej, a więc – zgodnie z regułą przekory – podniesienie ciśnienia spowoduje przesunięcie równowagi tej reakcji w stronę produktów.
• Łączna objętość substratów jest większa niż objętość produktu reakcji.
Uwaga: Odpowiedź, w której zdający nie odniósł się do stechiometrii reakcji, nie jestwyjaśnieniem przedstawionej na wykresie zależności.