Унаслідок хлорування етану, утворився дилороетан масою 39,6 г. Обчисліть об’єми вихідних речовин, що вступили в реакцію
Вопрос пользователя
Унаслідок хлорування етану, утворився дилороетан масою 39,6 г. Обчисліть об’єми вихідних речовин, що вступили в реакцію
Ответ эксперта
Дано: m(С2Н4Сl2)=39,6 г. Знайти: V(С2Н6)-? V(Cl2)-?
Розв’язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції.
х л у л 39,6 г
C2H6 + 2Cl2 → C2Н4Cl2 + 2HCl
22,4 л 44,8 л 99 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етану С2Н6 і 2 моль хлору Cl2, з утворенням 1 моль дихлороетану C2Н4Cl2.
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) дихлороетану C2Н4Cl2 й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(С2Н4Cl2)=2•Ar(C)+4•Ar(Н)+2•Ar(Cl)=2•12+4•1+2•35,5=99.
M(C2Н4Cl2)=99 г/моль. Маса 1 моль = 99 г.
1 моль газу за н.у. займає об’єм 22,4 л , а 2 моль — 44,8 л.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв’язуємо їх.
Пропорція для обчислення об’єму етану.
х л/22,4 л=39,6 г/99 г, звідси х=(39,6г•22,4 л)/99г=8,96 л
Пропорція для обчислення об’єму хлору.
н л/44,8 л=39,6 г/99 г, звідси х=(39,6г•44,8 л)/99г=17,92 л.
Відповідь. V(С2Н6)=8,96 л; V(Cl2)=17,92 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: C2H6 + 2Cl2 → C2Н4Cl2 + 2HCl
Обчислюємо кількість речовини дихлороетану C2Н4Cl2 масою 39,6 г за формулою y=m/M, де M г/моль=Mr .
Mr(С2Н4Cl2)=2•Ar(C)+4•Ar(Н)+2•Ar(Cl)=2•12+4•1+2•35,5=99.
M(C2Н4Cl2)=99 г/моль.
y(С2Н4Cl2)=39,6 г : 99 г/моль = 0,4 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етану С2Н6 і 2 моль хлору Cl2, з утворенням 1 моль дихлороетану C2Н4Cl2, кількість речовини етану і дихлороетану є однакова, тому y(С2Н6)=y(С2Н4Cl2)=0,4 моль, а кількість речовини хлору є у 2 рази більше, ніж дихлороетану, тому y(Cl2)=2•y(С2Н4Cl2)=2•0,4 моль = 0,8 моль.
Об’єм газу знаходимо за формулою V=γ•Vм, де — Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у, а γ — кількість речовини (моль).
Обчислюємо об’єм етану кількістю речовини 0,4 моль.
V(С2Н6)=0,4 моль•22,4 л/моль=8,96 л.
Обчислюємо об’єм хлору кількістю речовини 0,8 моль.
V(Cl2)=0,8 моль•22,4 л/моль=17,92 л.
Відповідь. V(С2Н6)=8,96 л; V(Cl2)=17,92 л.
