Question

При взаимодействии 224 см³ (н. у.) метана с хлором образовались только одно органическое вещество и хлороводород. На нейтрализацию полученного хлоро- водорода было затрачено 10,9 см ³ 10%-ного по массе раствора NaOH (плотность раствора равна 1,1 г/см³). Сколько атомов водорода в молекуле метана замести- лось на хлор? Запишите уравнение реакции​

Answer 1

Ответ:

Уравнение реакции между метаном и хлором:

CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl

1 мол метана (CH4) содержит 4 молекулы водорода. Поэтому в 224 см³ (н. у.) метана содержится 4 * 224 = 896 молекул водорода.

По уравнению реакции, 1 молекула метана замещается одним атомом водорода на хлор. Таким образом, количество замещенных атомов водорода равно количеству образовавшегося хлорида метила (CH3Cl).

На нейтрализацию 10,9 см³ 10%-ного по массе раствора NaOH было затрачено 10,9 * 0,1 = 1,09 г NaOH.

Масса NaOH можно найти, зная его плотность: масса = плотность * объем = 1,1 г/см³ * 1,09 см³ = 1,199 г.

Молярная масса NaOH = 22,99 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 39,99 г/моль

Количество молей NaOH = масса NaOH / молярная масса NaOH = 1,199 г / 39,99 г/моль ≈ 0,03 моль.

Так как NaOH и HCl реагируют в соотношении 1:1, количество молей HCl равно 0,03 моль.

Объем HCl можно найти, зная его концентрацию (10%) и массу: V(HCl) = масса / (плотность * концентрация) = 1,199 г / (1,1 г/см³ * 0,1) ≈ 10,9 см³.

Таким образом, образовалось 10,9 см³ HCl, что соответствует 0,03 моль HCl.

По уравнению реакции, 1 моль метана образует 1 моль HCl. Таким образом, количество молей метана, замещенных на хлор, равно 0,03 моль.

Так как 1 моль метана содержит 4 молекулы водорода, то количество замещенных атомов водорода равно 0,03 моль * 4 молекулы/моль = 0,12 моль.

Таким образом, в молекуле метана замещено 0,12 моль * 6,02 * 10^23 атомов/моль = 7,22 * 10^22 атома водорода.

Answer 2

Ответ:

CH4 (метан) + Cl2 (хлор) -> CnHm (органическое вещество) + HCl (хлороводород)

Известно, что в реакции произошла замещение водорода на хлор. Молекула метана (CH4) содержит 4 атома водорода. Таким образом, для образования молекулы органического вещества CnHm, один или несколько атомов водорода должны быть замещены атомами хлора.

Для определения, сколько атомов водорода замещено, нужно рассмотреть количество хлороводорода, затраченного на нейтрализацию. Мы знаем, что на нейтрализацию было затрачено 10,9 см³ 10%-ного по массе раствора NaOH, что означает, что было затрачено 1 г НаOH (массовая доля 10%) или 1000 мг НаOH. Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль (23 г/моль для Na + 16 г/моль для O + 1 г/моль для H).

Таким образом, количество миллимолей NaOH, затраченное на нейтрализацию хлороводорода, можно рассчитать следующим образом:

1000 мг / 40 г/моль = 25 ммоль NaOH

Поскольку на каждый моль HCl приходится один моль H, то количество миллимолей HCl равно 25 ммоль, и это же количество миллимолей H было в метане до реакции.

Теперь мы знаем, что 4 атома водорода были в молекуле метана, и 25 атомов водорода были в HCl. Разница между ними показывает, сколько атомов водорода замещено на хлор:

4 - 25 = -21 атом водорода

Отрицательное число означает, что 21 атом водорода был замещен на хлор.

Объяснение:

холодно

Answer 3

Из условия задачи известно, что при взаимодействии 224 см³ метана с хлором образовалось одно органическое вещество и хлороводород. Также известно, что на нейтрализацию полученного хлороводорода было затрачено 10,9 см³ 10%-ного по массе раствора NaOH.

Для начала, найдем количество вещества хлороводорода, которое было получено. Для этого воспользуемся уравнением реакции:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Из уравнения видно, что на каждую молекулу метана приходится одна молекула хлороводорода. Таким образом, количество хлороводорода, полученного при реакции, равно количеству метана, которое было использовано, то есть 224 см³.

Теперь найдем количество вещества NaOH, которое было использовано для нейтрализации хлороводорода. Для этого воспользуемся формулой:

n = m/M

где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Масса 10%-ного по массе раствора NaOH можно найти, учитывая его плотность:

m = V * ρ

где m - масса, V - объем, ρ - плотность.

Масса раствора NaOH равна:

m = 10,9 см³ * 1,1 г/см³ = 11,99 г

Теперь найдем количество вещества NaOH:

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH)

Молярная масса NaOH равна 40 г/моль, поэтому:

n(NaOH) = 11,99 г / 40 г/моль ≈ 0,2997 моль

Таким образом, было использовано примерно 0,2997 моль NaOH для нейтрализации хлороводорода.

Так как на каждую молекулу хлороводорода приходится одна молекула хлора, то количество хлора, заместившего атомы водорода в молекуле метана, равно количеству хлороводорода:

n(Cl) = n(HCl) ≈ 0,2997 моль

Теперь можно записать уравнение реакции:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Ответ: Количество атомов водорода, замещенных на хлор, равно количеству хлороводорода, то есть примерно 0,2997 моль. Уравнение реакции: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl.