Question

ДАЮ 40 БАЛЛОВ! Помогите пожалуйста! Який об'єм гідроген хлориду утвориться на 1 стадії хлорівання метану якщо з метаном прореагував хлор масою 14,2 г

Answer 1

Ответ:

Рівняння реакції для 1 стадії хлорування метану:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Згідно з рівнянням, на кожний мол хлору, що реагує, утворюється 1 мол HCl. Тому, для того, щоб знайти кількість утвореного HCl, спочатку потрібно визначити кількість молів Cl2, який брав участь у реакції.

Молярна маса Cl2 = 2 x молярна маса Cl = 2 x 35.5 г/моль = 71 г/моль

Кількість молів Cl2, що бралася у реакцію:

n(Cl2) = m(Cl2) / M(Cl2) = 14.2 г / 71 г/моль = 0.2 моль

За рівнянням реакції, на кожний мол Cl2, що реагує, утворюється 1 мол HCl. Тому кількість молів HCl, що утворилася на першій стадії:

n(HCl) = n(Cl2) = 0.2 моль

Для розрахунку об'єму HCl можна скористатися ідеальним газовим законом:

V = nRT/P

де n - кількість молів газу, R - універсальна газова стала (0.0821 л∙атм/моль∙К), T - температура в Кельвінах, P - тиск у атмосферах.

Температура та тиск реакційної суміші не вказані, тому будемо вважати, що реакція відбувається за стандартних умов (температура 273 K, тиск 1 атмосфера).

Отже, об'єм HCl, що утворився на першій стадії:

V(HCl) = n(HCl)RT/P = 0.2 моль x 0.0821 л∙атм/моль∙K x 273 K / 1 атмосфера = 4.5 л

Отже, при першій стадії хлорування метану утвориться 4.5 л гідроген хлориду.

Объяснение:

Answer 2

Для визначення об'єму гідроген хлориду (HCl), утвореного при реакції хлору (Cl₂) з метаном (CH₄), спочатку треба знайти кількість речовини метану та хлору, які реагують, а потім визначити кількість гідроген хлориду, яка утворюється.

Крок 1: Знайдемо кількість метану, який реагує з хлором.

Маса метану (CH₄) = 14,2 г

Молекулярна маса метану (CH₄) = 12 (вуглець) + 4 (водень) = 16 г/моль

Тепер знайдемо кількість молей метану:

Кількість молей метану = Маса / Молекулярна маса = 14,2 г / 16 г/моль = 0,8875 моль метану

Крок 2: Знайдемо співвідношення між молями метану та молями гідроген хлориду в реакції.

З рівняння реакції:

CH₄ + Cl₂ -> CH₃Cl + HCl

Ми бачимо, що 1 моль метану реагує з 1 молью хлору, утворюючи 1 моль гідроген хлориду.

Крок 3: Знайдемо кількість молей гідроген хлориду.

Кількість молей гідроген хлориду = Кількість молей метану = 0,8875 моль

Крок 4: Знайдемо об'єм гідроген хлориду за стандартних умов (0°C і 1 атмосферний тиск).

1 моль газу за стандартних умов займає приблизно 22,4 літра об'єму.

Отже, об'єм гідроген хлориду утвориться на першому етапі реакції:

Об'єм HCl = Кількість молей HCl * Об'єм одного молю HCl

Об'єм HCl = 0,8875 моль * 22,4 л/моль = 19,90 л

Таким чином, об'єм гідроген хлориду, який утвориться під час першого етапу хлорівання метану, становить приблизно 19,90 л.