Який об’єм хлору потрібний для хлорування метану об’ємом 11,2 л?
Ответы
Для розв’язання цього завдання потрібно врахувати реакцію хлорування метану, яка відбувається за наступною рівнянням:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
З цього рівняння видно, що для однієї молекули метану (CH4) потрібна одна молекула хлору (Cl2). Оскільки об’єм газу при нормальних умовах (температурі 0°C і тиску 1 атм) відноситься до кількості речовини за формулою Авогадро, то можна використати наступну формулу для розрахунку кількості речовини:
n = V / Vm
де n - кількість речовини в молях, V - об’єм газу в літрах, Vm - молярний об’єм газу при нормальних умовах (22,4 л/моль).
Для хлору (Cl2) молярна маса дорівнює 70,91 г/моль. Тому для розрахунку маси хлору можна використати наступну формулу:
m = n × M
де m - маса в грамах, M - молярна маса речовини в г/моль.
Таким чином, об’єм хлору, необхідний для хлорування метану об’ємом 11,2 л, можна розрахувати за наступною послідовністю дій:
Розрахувати кількість молей метану за формулою n = V / Vm = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.
Оскільки для однієї молекули метану потрібна одна молекула хлору, то для 0,5 моля метану потрібно також 0,5 моля хлору.
Розрахувати масу хлору за формулою m = n × M = 0,5 моль × 70,91 г/моль = 35,455 г.
Отже, для хлорування метану об’ємом 11,2 л потрібно 35,455 г хлору.