Question

Сколько литров (н.у.) хлора потребуется для полного хлорирования 10 л метана?

Answer 1

CH4+4Cl2=CCl4+4HCl
n(CH4)=10л/22,4л.моль= 0,45  моль
n(Cl2)=4*n(CH4)= 1,8 моль
V(Cl2)=1,8моль * 22,4л.моль = 40, 32 л

Answer 2

Для реакции метана (CH4) с хлором (Cl2) необходимо применять уравнение реакции:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Так как хлор может образовать несколько различных хлоридов с метаном, предположим, что вы хотите полное хлорирование, при котором весь метан будет прореагирован с хлором.

Молярная масса метана (CH4) = 12.01 г/моль + 4 * 1.01 г/моль = 16.05 г/моль Молярная масса хлора (Cl2) = 2 * 35.45 г/моль = 70.90 г/моль

Сначала найдем количество молей метана в 10 л:

Объем (V) = 10 л Молярный объем (Vм) при н.у. = 22.71 л/моль

Количество молей (n) метана = V / Vм = 10 л / 22.71 л/моль ≈ 0.4405 моль

Теперь согласно уравнению реакции, 1 моль метана (CH4) реагирует с 1 молью хлора (Cl2), чтобы образовать 1 моль метилового хлорида (CH3Cl).

Таким образом, количество молей хлора, необходимое для полного хлорирования 10 л метана, также равно 0.4405 моль.

Теперь найдем массу хлора, которая соответствует 0.4405 моль:

Масса хлора = Количество молей хлора * Молярная масса хлора Масса хлора = 0.4405 моль * 70.90 г/моль ≈ 31.16 г

Таким образом, для полного хлорирования 10 л метана потребуется около 31.16 г хлора при нормальных условиях.