Question

Найдите массу пентана образовавшегося при гидрировании пентана массой 118,8

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение химической реакции гидрирования пентана:

\[C_5H_{12} + xH_2 \rightarrow C_5H_{2x+2}\]

Где \(x\) - количество молекул водорода, необходимых для гидрирования одной молекулы пентана.

Мы знаем, что масса пентана равна 118,8 г. Молярная масса пентана (\(C_5H_{12}\)) равна сумме масс углерода и массы водорода в одной молекуле:

\[M_{C_5H_{12}} = 5 \cdot M_C + 12 \cdot M_H\]

где \(M_C\) - масса атома углерода, \(M_H\) - масса атома водорода. Молярные массы углерода и водорода можно найти в периодической таблице элементов. Подставим известные значения:

\[M_{C_5H_{12}} = 5 \cdot 12,01 \, \text{г/моль} + 12 \cdot 1,01 \, \text{г/моль}\]

\[M_{C_5H_{12}} = 60,05 \, \text{г/моль} + 12,12 \, \text{г/моль} = 72,17 \, \text{г/моль}\]

Теперь мы можем найти количество молекул пентана в данной массе:

\[n_{C_5H_{12}} = \frac{m_{C_5H_{12}}}{M_{C_5H_{12}}} = \frac{118,8 \, \text{г}}{72,17 \, \text{г/моль}} \approx 1,646 \, \text{моль}\]

Так как по уравнению реакции каждая моль пентана гидрируется \(x\) молями водорода, моль водорода (\(n_{H_2}\)) равно \(x \cdot n_{C_5H_{12}}\). Теперь нам нужно узнать массу молекул водорода:

\[m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2}\]

где \(M_{H_2}\) - молярная масса молекулы водорода. Молярная масса водорода примерно равна 2 г/моль.

Таким образом,

\[m_{H_2} = x \cdot n_{C_5H_{12}} \cdot M_{H_2} = x \cdot n_{C_5H_{12}} \cdot 2 \, \text{г/моль}\]

Мы знаем, что общая масса реакции равна массе пентана и массе водорода:

\[m_{C_5H_{12}} + m_{H_2} = 118,8 \, \text{г}\]

Подставляем известные значения:

\[118,8 \, \text{г} = 1,646 \, \text{моль} \cdot 72,17 \, \text{г/моль} + x \cdot 2 \, \text{г/моль} \cdot 1,646 \, \text{моль}\]

Решая это уравнение относительно \(x\), мы найдем количество молекул водорода, необходимых для реакции. После этого мы можем найти массу водорода:

\[m_{H_2} = x \cdot n_{C_5H_{12}} \cdot 2 \, \text{г/моль}\]

Таким образом, процесс решения задачи требует решения системы уравнений, и для более точного ответа мне нужны точные значения масс углерода и водорода, а также решение уравнения.