Question

для проведения местной анестезии при хирургической операции необходимо приготовить 5.6л газообразного хлорэтана. Вычислите какие объемы этилена и хлороводорода потребуются, если выход продукта составляет 90%?

Answer 1

С2Н4 + НС1 = С2Н5С1.
Т.к. мольное соотношение в реакции 1:1:1, то и теоретические объёмы исходных газов тоже будут равны 5,6 л. Но с учётом выхода эти объёмы будут равны 5,6:0,9 = 6,2222 л.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте сначала определим, какой объем газообразного хлорэтана (C2H5Cl) нам необходимо приготовить. У нас есть 5.6 литров хлорэтана, и выход продукта составляет 90%. Это означает, что 90% из 5.6 литров будет фактически представлять собой чистый хлорэтан, а оставшиеся 10% будут составлять примеси, включая этилен (C2H4) и хлороводород (HCl).

Объем чистого хлорэтана:

$\text{Объем хлорэтана} = 5.6 \, \text{л} \times 0.9 = 5.04 \, \text{л}$

Теперь давайте определим, какие объемы этилена и хлороводорода составляют оставшиеся 10% продукта. Поскольку этилен и хлороводород образуются в реакции согласно уравнению:

$C2H5Cl → C2H4 + HCl$

Мы видим, что каждый моль хлорэтана разлагается на один моль этилена и один моль хлороводорода.

Молярная масса хлорэтана (C2H5Cl) = $2 \times 12.01 \, \text{г/моль} + 5 \times 1.01 \, \text{г/моль} + 1 \times 35.45 \, \text{г/моль}$ $= 64.53 \, \text{г/моль}$

Теперь определим количество молей хлорэтана в 5.04 литрах (по известной молярной массе и объему):

$\text{Моли хлорэтана} = \frac{5.04 \, \text{л} \times 1000 \, \text{мл/л}}{64.53 \, \text{г/моль}}$ $\approx 78.02 \, \text{моль}$

Таким образом, количество молей этилена и хлороводорода будет таким же, как количество молей хлорэтана (по коэффициентам в уравнении реакции). Следовательно, объемы этилена и хлороводорода:

$\text{Объем этилена} = 78.02 \, \text{моль} \times 24.45 \, \text{л/моль} \approx 1906.64 \, \text{л}$ $\text{Объем хлороводорода} = 78.02 \, \text{моль} \times 22.41 \, \text{л/моль} \approx 1750.04 \, \text{л}$

Итак, для приготовления 5.6 литров газообразного хлорэтана с выходом продукта 90%, необходимо 1906.64 литров этилена и 1750.04 литров хлороводорода.