Question

Для получения метана взяли 146,4 г смеси ацетата натрия с гидроксидом натрия в количественном (моль) отношении 1:1. Чему равен объем (н.у.) полученного

Answer 1

Для решения этой задачи, давайте определим химическое уравнение реакции и используем его для расчета объема метана.

Предположим, что реакция протекает следующим образом:

\[ \text{CH}_3\text{COONa} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_4 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \]

Из уравнения видно, что моль ацетата натрия (\(\text{CH}_3\text{COONa}\)) реагирует с одной молью гидроксида натрия (\(\text{NaOH}\)), образуя одну моль метана (\(\text{CH}_4\)) и одну моль карбоната натрия (\(\text{Na}_2\text{CO}_3\)).

Масса ацетата натрия (\(\text{CH}_3\text{COONa}\)) равна 146.4 г. Поскольку ацетат натрия и гидроксид натрия используются в мольном отношении 1:1, то масса гидроксида натрия (\(\text{NaOH}\)) также будет 146.4 г.

Теперь найдем количество молей каждого из реагентов:

\[\text{Моли} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}}\]

Молярная масса ацетата натрия (\(\text{CH}_3\text{COONa}\)) примерно равна 82 г/моль, а гидроксида натрия (\(\text{NaOH}\)) - примерно 40 г/моль.

Для ацетата натрия: \[ \text{Моли ацетата натрия} = \frac{146.4\,г}{82\,г/моль} \approx 1.78\,моль \]

Для гидроксида натрия: \[ \text{Моли гидроксида натрия} = \frac{146.4\,г}{40\,г/моль} \approx 3.66\,моль \]

Так как реакция идет в количественном соотношении 1:1, минимальное количество молей определяет количество метана, образующегося в реакции. Таким образом, образуется примерно 1.78 моль метана.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа, чтобы найти объем метана при нормальных условиях (н.у.):

\[ V = n \cdot V_{\text{мольного газа при н.у.}} \]

где \( n \) - количество молей метана, \( V_{\text{мольного газа при н.у.}} \) - объем одной моли газа при нормальных условиях (примерно 22.4 л).

\[ V = 1.78\,моль \cdot 22.4\,л/моль \approx 39.87\,л \]

Таким образом, объем полученного метана при нормальных условиях составит примерно 39.87 л.