Question

Який об`єм метану можна одержати з 24г безводного ацетату натрію при нагріванні його з лугом, якщо масова частка домішок складає 2%.

Answer 1

CH3COONa + NaOH (t)= Na2CO3 + CH4

23.52/82 = x/22.4

x = 6.42 л

Answer 2

Щоб розв'язати це завдання, ми можемо використовувати хімічні рівняння та масові співвідношення. Реакція між безводним натрієвим ацетатом (CH3COONa) та лугом (NaOH) виглядає наступним чином:

\[ CH_3COONa + NaOH \rightarrow CH_4 + Na_2CO_3 \]

Тобто, один молекула безводного ацетату натрію реагує з однією молекулою лугу, утворюючи метан та карбонат натрію.

Масова частка домішок у безводному ацетаті натрію становить 2%, тобто маса домішок буде \(0.02 \times 24 \, \text{г} = 0.48 \, \text{г}\).

Отже, маса чистого безводного ацетату натрію, який бере участь у реакції, буде \(24 \, \text{г} - 0.48 \, \text{г} = 23.52 \, \text{г}\).

Тепер ми можемо визначити кількість молекул безводного ацетату натрію, використовуючи його масу та масу молекулярну масу:

\[ \text{Маса молекул} = \frac{\text{Маса}}{\text{Масова маса}} \]

Молекулярна маса безводного ацетату натрію \(CH_3COONa\) дорівнює приблизно 82 г/моль.

\[ \text{Кількість молекул} = \frac{23.52 \, \text{г}}{82 \, \text{г/моль}} \]

Тепер можемо використовувати це співвідношення для визначення кількості молекул метану, які можуть утворитися в реакції:

\[ \text{Кількість молекул метану} = \text{Кількість молекул безводного ацетату натрію} \]

Одна молекула безводного ацетату натрію дає одну молекулу метану в реакції.

Отже, об'єм метану можна обчислити за допомогою ідеального газу, використовуючи рівняння стану:

\[ PV = nRT \]

де: - \( P \) - тиск (зазвичай при нормальних умовах 1 атмосфера або 101.325 кПа), - \( V \) - об'єм, - \( n \) - кількість молекул (молів), - \( R \) - універсальна газова константа (приблизно 0.0821 л⋅атм/(моль⋅К)), - \( T \) - температура в кельвінах.

Знаючи кількість молекул метану, ми можемо обчислити кількість молів \( n \) за допомогою числа Авогадро (приблизно \(6.022 \times 10^{23}\) молекул в одному молі) і підставити значення в рівняння ідеального газу. Об'єм може бути обчислений, використовуючи відомі значення тиску, температури і кількості молів.