Question

каталитическому гидрированию избытком водорода подвергли метаналь объёмом 89,6 л (н.у) Масса вступившего водорода водорода?​

Answer 1

Для решения данной задачи нам понадобится использовать пропорцию, основанную на соотношении объемов реагентов, в данном случае метана и водорода, в реакции каталитического гидрирования.

Уравнение реакции гидрирования метана выглядит следующим образом:

CH₃CHO + H₂ -> CH₃CH₂OH

Из уравнения видно, что на каждую молекулу метана (CH₃CHO) требуется одна молекула водорода (H₂).

Таким образом, моль водорода равна моль метана.

Для расчета массы водорода, вступившего в реакцию, нам понадобятся следующие данные:

Объем метана (VCH₃CHO) = 89,6 л (н.у)

Молярная масса метана (MCH₃CHO) = 32,04 г/моль (известно из периодической системы элементов)

Масса водорода (MH₂) будет равна массе метана (MCH₃CHO), так как количество водорода и метана в данной реакции одинаково.

Таким образом:

MH₂ = MCH₃CHO = 32,04 г/моль

Теперь мы можем рассчитать массу водорода следующим образом:

Масса водорода (MH₂) = Мольная масса метана (MCH₃CHO) * Количество моль метана (nCH₃CHO)

Чтобы найти количество моль метана (nCH₃CHO), мы должны использовать идеальный газовый закон, который гласит:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Поскольку дан объем метана (VCH₃CHO) в литрах (н.у.), нам необходимо преобразовать его в моль.

Для этого мы можем использовать следующее соотношение:

1 моль газа (н.у.) = 22,4 л газа (н.у.)

Таким образом, количество моль метана (nCH₃CHO) равно:

nCH₃CHO = VCH₃CHO / 22,4

Подставляя все значения в формулу, получаем:

MH₂ = MCH₃CHO * (VCH₃CHO / 22,4)

Выполняя расчет, получаем:

MH₂ = 32,04 г/моль * (89,6 л / 22,4)

Рассчитаем:

MH₂ = 32,04 г/моль * 4 моль

MH₂ = 128,16 г

Таким образом, масса водорода, вступившего в реакцию, составляет 128,16 г.

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные:

1. Объем метанала: 89,6 л (нормальных условий).
2. Молекулярная масса метанала (CH₂O): 12 (C) + 2 (H) + 16 (O) = 30 г/моль.
3. Молекулярная масса водорода (H₂): 2 г/моль.

Сначала найдем количество молей метанала, используя его объем и условия (нормальные условия, NTP, обычно подразумевают температуру 0 °C и давление 1 атмосферу, что соответствует примерно 22,4 л/моль):

$n_{\text{метанала}} = \frac{V}{V_{\text{моль}}} = \frac{89,6 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 4 \, \text{моль}$

Теперь мы знаем количество молей метанала, и мы знаем, что в каталитическом гидрировании метанал превращается в метанол (CH₃OH) с потреблением двух молей водорода на одну моль метанала. Таким образом, количество молей водорода, необходимых для реакции, будет равно:

$n_{\text{водорода}} = 2 \cdot n_{\text{метанала}} = 2 \cdot 4 \, \text{моль} = 8 \, \text{моль}$

Теперь найдем массу водорода, используя его количество молей и молекулярную массу:

$m_{\text{водорода}} = n_{\text{водорода}} \cdot M_{\text{водорода}} = 8 \, \text{моль} \cdot 2 \, \text{г/моль} = 16 \, \text{г}$

Таким образом, масса вступившего водорода составляет 16 г.