Вопрос школьника
Унаслідок хлорування етану, утворився дилороетан масою 39,6 г. Обчисліть об’єми вихідних речовин, що вступили в реакцію
Ответ от учителя
Для розв’язання цієї задачі необхідно скористатися законом збереження маси та знати молярну масу речовин.
Молярна маса етану (С₂Н₆) дорівнює 30 г/моль, а молярна маса хлору (Cl₂) дорівнює 71 г/моль.
Запишемо рівняння реакції хлорування етану:
C₂H₆ + Cl₂ → С₂Н₄Cl₂ + HCl
За законом збереження маси, маса вихідних речовин повинна дорівнювати масі утвореного продукту:
маса етану + маса хлору = маса дилороетану
x + y = 39,6 г
Для знаходження об’ємів вихідних речовин, необхідно визначити їх кількості в молях. Для цього використаємо формулу:
кількість речовини (у молях) = маса речовини (у грамах) / молярна маса речовини
Кількість молей етану:
x (у грамах) / 30 г/моль = x / 30 моль
Кількість молей хлору:
y (у грамах) / 71 г/моль = y / 71 моль
За рівнянням реакції, одна молекула етану реагує з однією молекулою хлору, тому кількість молей етану повинна дорівнювати кількості молей хлору:
x / 30 моль = y / 71 моль
x = (30 моль / 71 моль) * y
Підставимо це значення в рівняння збереження маси:
(30 моль / 71 моль) * y + y = 39,6 г
Розв’язавши це рівняння, отримаємо:
y = 0,2 моль
x = (30 моль / 71 моль) * 0,2 моль = 0,084 моль
Тепер можна визначити об’єми вихідних речовин за формулою:
об’єм речовини (у літрах) = кількість речовини (у молях) * молярний об’єм (24,45 л/моль при нормальних умовах)
Об’єм етану:
0,084 моль * 24,45 л/моль = 2,05 л
Об’єм хлору:
0,2 моль * 24,45 л/моль = 4,89 л
Отже, для утворення 39,6 г дилороетану необхідно було використати 2,05 л етану та 4,89 л хлору.
