Sơ đồ điều chế Cao su Buna

Chuyên đề Hóa học 12 Sơ đồ điều chế Cao su Buna được VnDoc biên soạn tổng hợ là tài liệu hữu ích và chuyên đề điều chế cao su Buna, giúp các bạn học sinh nắm được các sơ đồ điều chế, từ đó vận dụng giải bài tập một cách tốt nhất. Chắc chắn tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Kiến thức cần nhớ sơ đồ điều chế Cao su Buna

Cao su Buna là gì?

Cao su Buna hay Polybutadiene (viết tắt là BR), còn được gọi là cao su BR, Buna-N, Buna-S. Ngoài ra còn có các tên gọi khác phụ thuộc vào chất độn được sử dụng trong quá trình trùng hợp.
Được sản xuất từ quá trình trùng hợp của các phân tử monome 1,3-butadiene.
Mang những đặc điểm nổi bật của cao su thiên nhiên, đồng thời có khả năng chống mòn cao, chịu uốn gấp tốt, ít biến dạng.
Điều đặc biệt của của cao su buna là có thể mang những tính chất đặc biệt như các loại nhựa tổng hợp tùy thuộc vào thành phần chất độn. Có thể kể đến như khả năng chống ăn mòn từ xăng dầu, hóa chất, chịu nhiệt, chống mài mòn, cách âm…

*Lý thuyết và Phương pháp giải

CaCO₃ → CaO → CaC₂ → C₂H₂ → C₄H₄ → Buta-1,3-đien → Caosu buna

Tinh bột / Xenlulozơ → Glucozơ → C₂H₅OH → Buta-1,3-đien → Caosu buna

CH₄ → C₂H₂ → C₄H₄ → Buta-1,3-đien → Caosu buna

Hiệu suất phản ứng:

H = . 100%

H = . 100%

Lưu ý: Hiệu suất cả quá trình là tích hiệu suất mỗi giai đoạn riêng lẻ.

Ví dụ minh họa sơ đồ điều chế Cao su Buna

Ví dụ 1. Trong thế chiến thứ II người ta phải điều chế cao su buna từ tinh bột theo sơ đồ sau:

Tinh bột→ Glucozơ → Ancol etylic → Buta-1,3-đien → Caosu buna

Từ 10 tấn khoai chứa 80% tinh bột điều chế được bao nhiêu tấn caosu buna? (Biết hiệu suất của cả quá trình là 60%).

Hướng dẫn giải bài tập

Ta thấy, trong cả quá trình, n_C4H6 thu được sẽ bằng ntinh bột tham gia

Với H=0,6 là: n_C4H6 = n_{tinh bột} . 0,6

⇒ m_polime = 10 . 0,8162 . 0,6 . 54 =1,6 tấn

Ví dụ 2. Người ta có thể điều chế cao su Buna từ gỗ theo sơ đồ sau:

Xenlulozơ glucozơ C₂H₅OH Buta-1,3-đien Cao su Buna

Khối lượng xenlulozơ cần để sản xuất 1 tấn cao su Buna là:

Hướng dẫn giải bài tập

Ta có sơ đồ: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH → C₄H₆ → CSBN

Trong cả quá trình, n_Xenlulozơ sẽ bằng n_CSBN thu được

Với H = 0,6 . 0,35 . 0,8

m_Xenlulozơ = = 17,857 tấn

Ví dụ 3. Cao su buna (CSBN) được sản xuất từ gỗ chứa 50% xenlulozơ theo sơ đồ:

Xenlulozơ glucozo etanol buta- 1,3-dien CSBN

Hiệu suất của 4 giai đoạn lần lượt là 60%, 80%, 75% và 100%. Để sản xuất 1,0 tấn CSBN cần bao nhiêu tấn gỗ?

Hướng dẫn giải bài tập

Ta có sơ đồ:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH → C₄H₆ → CSBN

Trong cả quá trình, n_Xenlulozơ sẽ bằng n_CSBN thu được

Với H = 0,6 . 0,8 . 0,75 .1

mxenlulozo thực tế = = 8,333 tấn

→ m gỗ = = 16,67 tấn

Ví dụ 4. Từ tinh bột điều chế cao su buna theo sơ đồ sau:

Tinh bột → glucozơ → ancol etylic → but-1,3-đien → cao su buna,

Hiệu suất của quá trình điều chế là 75%, muốn thu được 32,4 kg cao su buna thì khối lượng tinh bột cần dùng là?

Hướng dẫn giải bài tập

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nC₂H₅OH → nC₄H₆ → (C₄H₆)_n.

n_{Cao su buna} = 0,6 kmol

→ = = 0,8 kmol

→ m_{tinh bột} = 129,6 kg

Ví dụ 5 . Để điều chế cao su buna người ta có thể thực hiện theo các sơ đồ biến hóa sau:

C2H5OH buta -1,3 -dien cao su buna

Tính khối lượng ancol etylic cần lấy để có thể điều chế được 54 gam cao su buna theo sơ đồ trên?

Hướng dẫn giải bài tập

2nC₂H₅OH → nC₄H₆ → (C₄H₆)_n

Hiệu suất chung của chuỗi phản ứng là H = 0,5. 0,8 = 0,4

Khối lượng ancol etylic cần lấy là: m = 54/54 . 0,4 . 2 . 46 = 230 gam.

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

• Bài toán tính tỉ lệ số mắt xích
• Bài toán về phản ứng đốt cháy Polime
• Bài toán hiệu suất phản ứng Polime hóa
• Bài toán về phản ứng Clo hóa PVC
• Bài tập về phản ứng trùng hợp
• Dạng bài tập lưu hóa cao su thiên nhiên
• Dạng bài tập về phản ứng trùng ngưng tạo Polime

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Sơ đồ điều chế Cao su Buna. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Hóa học lớp 10, Giải bài tập Hóa học lớp 11, Hóa học lớp 12, Thi thpt Quốc gia môn Văn, Thi thpt Quốc gia môn Lịch sử, Thi thpt Quốc gia môn Địa lý, Thi thpt Quốc gia môn Toán, đề thi học kì 1 lớp 11, đề thi học kì 2 lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.