Question

Какой объем водорода выделится при дегидрировании 7,5 л этана? при н.у.

Answer 1

Дано:
V(C2H6) = 7.5 л
Найти:
V(H2)-?

C2H6 ⇒ C2H2 + 2H2
Из УХР ⇒ V(H2)=2V(C2H6)
V(H2) = 2*7.5 л = 15 л
Ответ: 15 л

Answer 2

Дегидрирование этана (С2H6) подразумевает удаление молекулы воды (Н2О) из этана при нормальных условиях (н.у.), то есть при температуре 0°C и давлении 1 атмосферы.

Уравнение реакции дегидрирования этана:

C2H6 + H2O → C2H4 + H2

Из уравнения видно, что при дегидрировании этана образуется молекула этилена (C2H4) и молекула водорода (Н2). Молекула этана содержит 2 молекулы водорода, поэтому для каждой молекулы этана будет образовываться одна молекула водорода.

По условию задачи имеется 7,5 л этана. Переведем этот объем из литров в молекулы при н.у. с использованием уравнения состояния идеального газа.

PV = nRT

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

Для газа при нормальных условиях (н.у.) давление равно 1 атмосфере (101325 Па), температура равна 273 К, а универсальная газовая постоянная R равна 8,314 Дж/(моль·К).

Используем уравнение для нахождения количества молекул этана:

n = PV / RT

n = (1 атм) * (7,5 л) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273 К)

Рассчитаем полученное значение для n:

n ≈ 0,00311 моль

Таким образом, в 7,5 л этана будет примерно 0,00311 моль этана.

Так как каждая молекула этана дает одну молекулу водорода, то при дегидрировании этого количества этана образуется та же количество молекул водорода.

Теперь можем перевести количество молекул водорода обратно в объем при н.у.

n = PV / RT

V = nRT / P

V = (0,00311 моль) * (8,314 Дж/(моль·К)) * (273 К) / (101325 Па)

Рассчитаем полученное значение для V:

V ≈ 0,068 л

Таким образом, объем водорода, который выделится при дегидрировании 7,5 л этана при н.у., составляет примерно 0,068 л (или около 68 мл).

Answer 3

Для ответа на этот вопрос, нам нужно знать, что дегидрирование этана - это реакция, при которой из одной молекулы этана (C2H6) образуется одна молекула этилена (C2H4) и две молекулы водорода (H2). Эта реакция протекает при высоких температурах (500-650 °C) и в присутствии катализаторов, таких как никель, платина или оксид хрома . Схематически реакцию можно записать так:

C2H6 -> C2H4 + H2

По закону сохранения массы, количество вещества водорода, выделяющееся при дегидрировании этана, равно количеству вещества этана, расходуемого на реакцию. Поэтому, чтобы найти объем водорода, выделяющегося при дегидрировании 7,5 л этана, нам нужно использовать формулу:

V(H2) = V(C2H6) * n(H2) / n(C2H6)

где V(H2) - объем водорода, V(C2H6) - объем этана, n(H2) - количество вещества водорода, n(C2H6) - количество вещества этана. При нормальных условиях (0 °C и 101,3 кПа) один моль газа занимает объем 22,4 л. Поэтому, количество вещества газа можно найти, разделив объем газа на 22,4 л. Тогда формула примет вид:

V(H2) = V(C2H6) * 22,4 / 22,4 * 2 / 1

Упростив выражение, получим:

V(H2) = 2 * V(C2H6)

Подставив в формулу значение объема этана, равное 7,5 л, получим:

V(H2) = 2 * 7,5

V(H2) = 15

Таким образом, при дегидрировании 7,5 л этана выделится 15 л водорода при н.у. Надеюсь, что это поможет вам решить задачу.