Question

ОБЧИСЛІТЬ
Максимальний об'єм хлору,необхідний для хлорування 2,8 л метанк. Об'єм газів приведені до нормалтних умов.

Answer 1

Для вирішення задачі потрібно використовувати закон Дальтона про парність газів, за яким сумарний тиск газової суміші є дорівнює сумі тисків окремих газів, що її утворюють.

Об'єм 2.8 л метану при нормальних умовах (0 °C та 1 атм) можна розрахувати за формулою:

$V = n * Vm$

де Vm - молярний об'єм газу при нормальних умовах, який дорівнює 22.4 л/моль для будь-якого газу;

n - кількість молей газу, яку можна розрахувати за формулою:

n = m / Mm

де m - маса газу в грамах, а Mm - молярна маса газу в г/моль. Для метану Mm = 16 г/моль.

Таким чином, кількість молей метану, яка міститься в 2.8 л метану при нормальних умовах, дорівнює:

n = m / Mm = (2.8 л) / (22.4 л/моль) * (1 моль / 24 г) = 0.053 моль

а законом Дальтона, частка хлору в газовій суміші, необхідній для хлорування метану, може бути визначена за формулою:

X(Cl2) = P(Cl2) / P(total)

де P(Cl2) - парціальний тиск хлору, а P(total) - загальний тиск газової суміші. За умовою задачі, газові об'єми приведені до нормальних умов, тому загальний тиск дорівнює 1 атмосфері.

З метою хлорування метану, кількість хлору необхідна для повної реакції з метаном може бути визначена з урахуванням стехіометрії реакції:

CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl

Для повної реакції з 1 молем метану необхідно 1 моль хлору.

Отже, необхідний об'єм хлору можна визначити за формулою:

V(Cl2) = n(Cl2) * Vm(Cl2) = 0,125 моль * 22,4 л/моль = 2,8 л

Таким образом, максимальный объем хлора, необходимого для хлорирования 2,8 л метанка при нормальных условиях, составляет 2,8 л.