Was sind die Produkte einer katalysierten Reaktion zwischen Wasserstoffperoxid und Ethanolamin mit Kupfer(II)-chlorid?

TL;DR : Das Ergebnis wird wahrscheinlich hauptsächlich Wasser mit erheblichen Anteilen an Kohlendioxid und Stickstoffgas sein . Außerdem können geringe Anteile von Kupfer(II)-oxid und Salzsäure freigesetzt werden. Es könnte andere Spezies wie Stickoxide, Chloroxide, unverbranntes CuCl ₂ und andere Kohlenstoffverbindungen geben, die ich nicht in Betracht ziehe.

Ich bin kein Experte für Verbrennungschemie, aber ich denke, wir können einige Schlussfolgerungen ziehen, wenn wir uns nur die Stöchiometrie ansehen. Laut der Zeitung haben wir Folgendes (in Massenprozent):

Kraftstoff

• 80,1 % Wasserstoffperoxid (90 % H ₂ O ₂ , wahrscheinlich 10 % Wasser)
• 19,9 % Ethanolamin

Mischung: Kraftstoff + 1 % CuCl ₂ -Katalysator

Nehmen wir an, wir haben 1000 g dieser Mischung. Dann haben wir:

• $\mathrm{H_2O_2}:~0.99 \times 0.801 \times 0.9 \times (1000~\mathrm{g}) = 713.691~\mathrm{g}$
• $\mathrm{H_2O}:~0.99 \times 0.801 \times 0.1 \times (1000~\mathrm{g}) = 79.299~\mathrm{g}$
• $\mathrm{ethanolamine}:~0.99 \times 0.199 \times (1000~\mathrm{g}) = 197.01~\mathrm{g}$
• $\mathrm{CuCl_2}:~0.01 \times (1000~\mathrm{g}) = 10~\mathrm{g}$

Jetzt müssen wir dies in Moleküle umrechnen, also dividieren wir durch die Molmassen, um die Anzahl der Mole zu erhalten

• $\mathrm{H_2O_2}:~20.99~\mathrm{mol}$
• $\mathrm{H_2O}:~4.40~\mathrm{mol}$
• $\mathrm{ethanolamine}:~3.23~\mathrm{mol}$
• $\mathrm{CuCl_2}:~0.0744~\mathrm{mol}$

Lassen Sie uns nun durch die Anzahl der Kupferatome normalisieren:

• $\mathrm{H_2O_2}:~282.1~\mathrm{molecules}$
• $\mathrm{H_2O}:~59.2~\mathrm{molecules}$
• $\mathrm{C_2H_7NO}:~43.4~\mathrm{molecules}$
• $\mathrm{CuCl_2}:~1~\mathrm{molecule}$

Also haben wir für jedes Cu-Atom

• $\mathrm{H}:~986~\mathrm{atoms}$
• $\mathrm{C}:~87~\mathrm{atoms}$
• $\mathrm{N}:~43~\mathrm{atoms}$
• $\mathrm{O}:~667~\mathrm{atoms}$
• $\mathrm{Cl}:~2~\mathrm{atoms}$
• $\mathrm{Cu}:~1~\mathrm{atom}$

_{Wir können also 87 CO 2} -Moleküle herstellen , wobei 493 Sauerstoffatome übrig bleiben. Wir können dann 1 CuO herstellen, wobei 492 Sauerstoffatome übrig bleiben. Damit können wir 492 Wassermoleküle herstellen, wobei nur 2 Wasserstoffatome übrig bleiben. Das reicht zufällig aus, um 2 HCl-Moleküle herzustellen. Salzsäure ist ein Produkt bei der Perchloratverbrennung , daher denke ich, dass sie hier auftreten könnte. Was bleibt also? Nur 22,5 Moleküle N ₂ .

Zusammenfassend ist meine Vermutung für die vollständige Reaktion also ungefähr so:

$282\mathrm{H_2O_2} + 59\mathrm{H_2O} + 43\mathrm{C_2H_7NO} + \mathrm{CuCl_2} \rightarrow 87\mathrm{CO_2} + 492\mathrm{H_2O} + 2\mathrm{HCl} + 22.5\mathrm{N_2} + \mathrm{CuO}$