Question

Обчисліть вихід продукту реакції від теоретично можливого (у відсотках), якщо з хлор метану масою 40,4 г за допомогою реакції Вюрца було добуто етан об’ємом 6,72 л.

Answer 1

Вихід становитиме 75%

Answer 2

Для обчислення вихідного продукту реакції у відсотках, спочатку потрібно знайти стехіометричний співвідношення між хлор метаном (CH₃Cl) і етаном (C₂H₆) в реакції Вюрца. Реакція Вюрца виглядає наступним чином:

2 CH₃Cl → C₂H₆ + 2 HCl

З цього рівняння видно, що за кожні 2 молекули хлор метану утворюється 1 молекула етану.

Давайте знайдемо кількість молекул етану, що утворюються з заданої кількості хлор метану:

1 мол CH₃Cl має масу 40,4 г Тому, маса хлор метану в молекулярних одиницях = 40,4 г / (молекулярна маса CH₃Cl)

Молекулярна маса CH₃Cl = маса C + 3 * маса H + маса Cl = 12,01 г + 3 * 1,01 г + 35,45 г = 50,49 г/мол

Тепер, кількість молекул хлор метану = маса хлор метану / молекулярна маса CH₃Cl = 40,4 г / 50,49 г/мол ≈ 0,799 моль

Згідно стехіометричного співвідношення, кількість молекул етану, що утворюються, дорівнює половині кількості молекул хлор метану, тобто:

Кількість молекул етану = 0,799 моль / 2 ≈ 0,3995 моль

Тепер переведемо це у об'єм етану за стандартних умов (0°C і 1 атм):

1 моль газу займає близько 22,7 л за стандартних умов

Об'єм етану = кількість молекул етану * об'єм на 1 молекулу = 0,3995 моль * 22,7 л/моль ≈ 9,07 л

Тепер можемо знайти вихід продукту від теоретично можливого відсотка:

Вихід етану (%) = (отриманий об'єм етану / початковий об'єм хлор метану) * 100 = (9,07 л / 6,72 л) * 100 ≈ 134,93%

Отриманий відсоток (134,93%) більший за 100%, що неможливо в реальному експерименті. Це може бути спричинено різними факторами, такими як неконтрольовані побічні реакції, втрати продукту під час виділення, похибки вимірювання тощо.