Question

Помогите пожалуйста) Определите массу 30% раствора брома, необходимого для полного замещения метана, объемом 20л.

Answer 1

Для решения этой задачи, давайте разберемся с тем, какие данные у нас есть и как мы можем использовать их.

Предоставлено, что требуется полное замещение метана бромом, и мы знаем объем метана (20 л) и концентрацию брома в растворе (30%).

1. Найдем количество вещества метана (CH₄): Используем уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

\[n = \frac{PV}{RT}\]

Где: \(P\) - давление (предположим, что давление равно атмосферному, т.е., около 1 атмосферы), \(V\) - объем метана, \(n\) - количество молекул метана, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

Зная, что у нас 20 л метана, и предполагая, что температура примерно комнатная (примерно 298 K), мы можем вычислить количество молекул метана.

2. Вычислим количество молекул брома:

Поскольку мы хотим полное замещение метана бромом, количество молекул брома должно быть равным количеству молекул метана.

3. Определим массу брома:

Теперь, зная количество молекул брома, мы можем вычислить массу брома. Для этого мы будем использовать молярную массу брома.

\[ \text{Масса} = \text{Количество молекул} \times \text{Молярная масса} \]

Молярная масса брома (Br₂) примерно равна \(159.808 \, \text{г/моль}\).

4. Определение массы 30% раствора брома:

Поскольку концентрация раствора брома составляет 30%, масса брома в растворе будет составлять 30% от общей массы раствора. Определим эту массу.

\[ \text{Масса раствора} = \frac{\text{Масса брома}}{0.30} \]

Теперь давайте рассчитаем все значения. Обратите внимание, что необходимо заменить атмосферы на Паскали при выполнении расчетов.

Дополнительные данные:

- Универсальная газовая постоянная (\(R\)): \(8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\) - Масса метана (\(CH₄\)): \(16.04 \, \text{г/моль}\) - Масса брома (\(Br₂\)): \(159.808 \, \text{г/моль}\)

Выполните расчеты, и вы получите массу 30% раствора брома, необходимого для полного замещения метана объемом 20 л.