Question

При хлорировании метана получен хлорметан массой 101 г. Вычисли: А) объём (н.у.) затраченного хлора.Б) массу полученного хлороводорода.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

СН4   +  Cl2   =   CH3-Cl   + HCl

Масса  хлорметана  равна  101 г.  Молярная масса хлорметана равна

50,5 г/моль. Количество  вещества хлорметана  составит

                  101 г : 50,5 г/моль = 2 моль.

Поскольку  вещества взаимодействуют в эквимолярных количествах,  то можно  записать:  

               СН4   +  Cl2   =   CH3-Cl   + HCl  

               2 моль  2 моль    2 моль    2 моль

Отсюда   объем  хлора  вступившего  в реакцию составит

 22,4 л/моль х 2 моль =  44,8 л

А масса хлороводорода   36,5 г/моль  х 2 моль = 73 г

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон пропорций в химии и уравнение реакции хлорирования метана.

Уравнение реакции хлорирования метана: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Молекулярные массы: CH₄ (метан) = 12.01 г/моль (углерод) + 4.02 г/моль (водород) = 16.03 г/моль Cl₂ (дихлор) = 35.45 г/моль * 2 = 70.90 г/моль CH₃Cl (хлорметан) = 12.01 г/моль + 3.02 г/моль (водород) + 35.45 г/моль (хлор) = 50.48 г/моль HCl (хлороводород) = 1.01 г/моль (водород) + 35.45 г/моль (хлор) = 36.46 г/моль

А) Объём затраченного хлора (н.у.) можно вычислить, зная, что масса хлорметана равна 101 г и он образуется из хлора. Сначала найдем количество молей хлорметана:

n(CH₃Cl) = масса / молекулярная масса = 101 г / 50.48 г/моль ≈ 2 моль

Из уравнения реакции видно, что каждый моль хлорметана образуется из одного моля Cl₂, поэтому количество молей Cl₂ также равно 2 моля.

Объём затраченного хлора можно вычислить, используя закон Авогадро и условия нормальных условий (н.у.) при температуре 0°C (273.15 K) и давлении 1 атм:

V(Cl₂) = n(Cl₂) * 22.71 л/моль = 2 моль * 22.71 л/моль ≈ 45.42 л

Б) Массу полученного хлороводорода можно вычислить также, используя количество молей хлорметана (2 моля) и молекулярную массу HCl (36.46 г/моль):

масса HCl = количество молей * молекулярная масса = 2 моль * 36.46 г/моль ≈ 72.92 г

Итак, ответы на задачу: А) Объём затраченного хлора (н.у.) составляет примерно 45.42 л. Б) Масса полученного хлороводорода составляет примерно 72.92 г.