Question

ОБЧИСЛІТЬ Максимальний об'єм хлору,необхідний для хлорування 2,8 л метанк. Об'єм газів приведені до нормалтних умов.

Answer 1

Дано:

V(CH4) = 2,8 л

Знайти:

V(Cl2) - ?

Розв'язання:

1) CH4 + 4Cl2 → CCl4 + 4HCl;

2) V(Cl2) = V(CH4) * 4 = 2,8 * 4 = 11,2 л.

Відповідь: Об'єм Cl2 становить 11,2 л.

Answer 2

Щоб визначити максимальний об'єм хлору, необхідного для хлорування 2,8 л метану, нам потрібно знати стехіометричний співвідношення реакції між хлором (Cl₂) і метаном (CH₄).

Реакція хлорування метану може бути представлена таким рівнянням:

CH₄ + Cl₂ -> CH₃Cl + HCl

З рівняння видно, що на кожний молекулу метану необхідно одну молекулу хлору. Тому масове співвідношення між метаном і хлором дорівнює 1:1.

Тепер переведемо об'єм метану з нормальних умов (NTP) до стандартних умов (STP). Нормальні умови передбачають тиск 1 атмосфера і температуру 0°C, а стандартні умови - 1 атмосфера і 25°C.

Для цього використовуємо формулу ідеального газу: PV = nRT, де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини, R - універсальна газова стала, T - температура у Кельвінах.

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

P₁ = 1 атмосфера V₁ = 2,8 л T₁ = 0°C + 273,15 = 273,15 К

P₂ = 1 атмосфера T₂ = 25°C + 273,15 = 298,15 К

Знаходимо V₂:

V₂ = (P₁V₁T₂) / (P₂T₁) V₂ = (1 * 2,8 * 298,15) / (1 * 273,15) V₂ ≈ 3,04 л

Тепер, знаючи, що співвідношення між метаном і хлором дорівнює 1:1, максимальний об'єм хлору, необхідного для хлорування 2,8 л метану, також дорівнюватиме 3,04 л.

Таким чином, максимальний об'єм хлору, необхідного для хлорування 2,8 л метану, становить 3,04 л.