Question

Розв'язати задачі, надіслати розв'язок: 1. Кальцій карбід масою 260 г з масовою часткою домішок 30% прореагував з водою. Обчисліть об’єм газу (н. у.), що утворився. 2. Пропанол масою 200 г піддали окисненню за наявності каталізатора, Утворилася пропанова кислота кількістю речовини 2 моль. Обчисліть масову частку домішок у реагенті. БУДЬ ЛАСКА ДОПОМОЖІТЬ ТІЛЬКИ З РОЗВЯЗКОМ

Answer 1

Ответ:

Кальцій карбід CaC2 реагує з водою з утворенням ацетилену C2H2 та газу, що містить 2 атоми водню (H2):

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 + H2↑

Масова частка домішок у кальцій карбіді становить 30%, тому маса чистого кальцій карбіду дорівнює:

m(CaC2) = 0.7 × 260 г = 182 г

Молярна маса ацетилену дорівнює:

M(C2H2) = 2 × M(C) + 2 × M(H) = 2 × 12.01 г/моль + 2 × 1.01 г/моль = 26.04 г/моль

Молярна маса водню дорівнює 2.02 г/моль.

За законом реакції газів, об'єм газу, що утворився, пропорційний кількості молей газу. Оскільки на 1 мол ацетилену утворюється 1 мол H2, то кількість молей H2, що утворилася, дорівнює кількості молей ацетилену, тобто:

n(H2) = n(C2H2) = m(C2H2) / M(C2H2) = 182 г / 26.04 г/моль = 7 моль

Отже, об'єм H2, що утворився, дорівнює:

V(H2) = n(H2) × V0 = 7 моль × 22.4 л/моль = 156.8 л

де V0 - об'єм 1 моля газу за нормальних умов (н. у.) - 22.4 л.

Відповідь: об'єм газу, що утворився, дорівнює 156.8 л (н.у.).

Рівняння окиснення пропанолу C3H7OH до пропанової кислоти C3H6O2 має вигляд:

C3H7OH + 2[O] → C3H6O2 + H2O

У реакції 1 моль пропанолу перетворюється в 1 моль пропанової кислоти.

Кількість молей пропанолу, яку ми використали, дорівнює:

n(C3H7OH

Answer 2

Задача 1:

Дано: - Маса кальцію карбіду (CaC2) = 260 г - Масова частка домішок = 30%

Задача полягає в обчисленні об'єму газу (н. у.), який утворився при реакції кальцію карбіду з водою.

1. Знайдемо масу чистого кальцію карбіду (без домішок): \[ \text{Маса чистого } CaC2 = \frac{100}{100 - \text{Масова частка домішок}} \times \text{Загальна маса} \] \[ \text{Маса чистого } CaC2 = \frac{100}{100 - 30\%} \times 260 \, \text{г} \]

Обчислимо: \[ \text{Маса чистого } CaC2 = \frac{100}{70\%} \times 260 \, \text{г} \] \[ \text{Маса чистого } CaC2 \approx \frac{100}{0.7} \times 260 \, \text{г} \] \[ \text{Маса чистого } CaC2 \approx 371.43 \, \text{г} \]

2. Знаходимо кількість молекул метану, яка утворилася, використовуючи стехіометричні коефіцієнти реакції: \[ \text{CaC2} + 2\text{H2O} \rightarrow \text{Ca(OH)2} + \text{C2H2} \] Одна молекула кальцію карбіду дає одну молекулу етину (C2H2).

3. Обчислимо кількість молекул етину: \[ \text{Кількість молекул етину} = \frac{\text{Маса чистого } CaC2}{\text{Маса молекули } CaC2} \times \text{Авогадро число} \] \[ \text{Маса молекули } CaC2 \approx 64 \, \text{г/моль} \] (Визначається атомними масами вуглецю та кальцію).

\[ \text{Кількість молекул етину} = \frac{371.43 \, \text{г}}{64 \, \text{г/моль}} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \]

4. Обчислимо об'єм газу (н. у.), використовуючи ідеальний газовий закон \( V = \frac{nRT}{P} \): \[ \text{Об'єм} = \frac{\text{Кількість молекул}}{\text{Авогадро число}} \times \text{Об'єм одного молекулярного газу при н. у.} \] \[ \text{Об'єм} = \frac{\text{Кількість молекул етину}}{6.022 \times 10^{23}} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

Обчислимо:

\[ \text{Об'єм} \approx \frac{\text{Кількість молекул етину}}{6.022 \times 10^{23}} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

Задача 2:

Дано: - Маса пропанолу = 200 г - Кількість речовини пропанової кислоти = 2 моль

Задача полягає в обчисленні масової частки домішок у пропанолі.

1. Знаходимо масу чистого пропанолу, який піддали окисненню: \[ \text{Маса чистого пропанолу} = \text{Загальна маса} - \text{Маса утвореної пропанової кислоти} \] \[ \text{Маса чистого пропанолу} = 200 \, \text{г} - (\text{Кількість речовини пропанової кислоти} \times \text{Маса молекули пропанолу}) \]

2. Знаходимо масову частку домішок: \[ \text{Масова частка домішок} = \frac{\text{Маса домішок}}{\text{Загальна маса}} \times 100\% \]

Обчислимо обидві частини задачі і знайдемо результат.