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PVC aus Zuckerrohr
AFB I–IIIn Brasilien wird Ethen aus Bioethanol gewonnen: Ethanoldampf wird bei etwa 350 °C über einen Aluminiumoxid-Katalysator geleitet. Das Ethen kann zu Chlorethen (Vinylchlorid), dem Monomer von PVC, weiterverarbeitet werden:
- Ethanol → Ethen + Wasser
- Ethen + Chlor → 1,2-Dichlorethan
- 1,2-Dichlorethan → Chlorethen + Chlorwasserstoff (ca. 500 °C)
- Formulieren Sie für die drei Schritte die Reaktionsgleichungen mit Halbstrukturformeln.
- Ordnen Sie jedem Schritt den Reaktionstyp zu und begründen Sie.
- Berechnen Sie die Masse Ethen, die theoretisch aus 1,00 t Ethanol entsteht (\(M\): Ethanol 46,07 g/mol, Ethen 28,05 g/mol).
- Erklären Sie mithilfe der Gibbs-Helmholtz-Gleichung (1.4.3), warum die Eliminierungen bei hohen Temperaturen durchgeführt werden.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Achten Sie darauf, wo sich die Cl-Atome befinden.
Hinweis zu Aufgabe b)
Mehrfachbindungen und Teilchenzahl vergleichen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Stoffmengenverhältnis 1 : 1.
Hinweis zu Aufgabe d)
Wie ändert sich die Teilchenzahl — und damit die Entropie?