Вопрос школьника
В результате гидратации 89,6 л (н.у.) ацетилена получили раствор ацетальдегида с массовой долей 20%. Масса полученного раствора равна
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции гидратации ацетилена:
C2H2 + H2O → CH3CHO
Также необходимо знать, что н.у. означает нормальные условия (температура 0°C и давление 1 атм).
Из уравнения реакции видно, что на каждый моль ацетилена образуется один моль ацетальдегида. Таким образом, количество молей ацетальдегида, образовавшегося в результате гидратации, равно количеству молей ацетилена:
n(CH3CHO) = n(C2H2)
Для расчета массы полученного раствора необходимо знать массовую долю ацетальдегида в растворе. Массовая доля — это отношение массы раствора ацетальдегида к общей массе раствора:
w(CH3CHO) = m(CH3CHO) / m(раствор)
Таким образом, масса раствора ацетальдегида равна:
m(CH3CHO) = w(CH3CHO) * m(раствор)
Для расчета массы раствора необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
pV = nRT
где p — давление газа, V — его объем, n — количество молей газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.
Для ацетилена при н.у. имеем:
p = 1 атм
V = 89,6 л
n = m / M, где M — молярная масса ацетилена (26 г/моль)
R = 0,0821 л*атм/(моль*К)
T = 273 К
Подставляя значения в уравнение, получаем:
m = n * M = p * V * M / (R * T) = 3,3 кг
Таким образом, масса полученного раствора ацетальдегида равна:
m(CH3CHO) = 0,2 * 3,3 кг = 0,66 кг
Ответ: масса полученного раствора ацетальдегида равна 0,66 кг.
