каталитическому гидрированию избытком водорода подвергли метаналь объёмом 89,6 л (н.у) Масса вступившего водорода водорода?
Ответы
Для решения данной задачи нам понадобится использовать пропорцию, основанную на соотношении объемов реагентов, в данном случае метана и водорода, в реакции каталитического гидрирования.
Уравнение реакции гидрирования метана выглядит следующим образом:
CH₃CHO + H₂ -> CH₃CH₂OH
Из уравнения видно, что на каждую молекулу метана (CH₃CHO) требуется одна молекула водорода (H₂).
Таким образом, моль водорода равна моль метана.
Для расчета массы водорода, вступившего в реакцию, нам понадобятся следующие данные:
Объем метана (VCH₃CHO) = 89,6 л (н.у)
Молярная масса метана (MCH₃CHO) = 32,04 г/моль (известно из периодической системы элементов)
Масса водорода (MH₂) будет равна массе метана (MCH₃CHO), так как количество водорода и метана в данной реакции одинаково.
Таким образом:
MH₂ = MCH₃CHO = 32,04 г/моль
Теперь мы можем рассчитать массу водорода следующим образом:
Масса водорода (MH₂) = Мольная масса метана (MCH₃CHO) * Количество моль метана (nCH₃CHO)
Чтобы найти количество моль метана (nCH₃CHO), мы должны использовать идеальный газовый закон, который гласит:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Поскольку дан объем метана (VCH₃CHO) в литрах (н.у.), нам необходимо преобразовать его в моль.
Для этого мы можем использовать следующее соотношение:
1 моль газа (н.у.) = 22,4 л газа (н.у.)
Таким образом, количество моль метана (nCH₃CHO) равно:
nCH₃CHO = VCH₃CHO / 22,4
Подставляя все значения в формулу, получаем:
MH₂ = MCH₃CHO * (VCH₃CHO / 22,4)
Выполняя расчет, получаем:
MH₂ = 32,04 г/моль * (89,6 л / 22,4)
Рассчитаем:
MH₂ = 32,04 г/моль * 4 моль
MH₂ = 128,16 г
Таким образом, масса водорода, вступившего в реакцию, составляет 128,16 г.