В результате крекинга 4 молей метана получено 33,6 ацетилена. Рассчитать выход ацетилена
Для решения этой задачи необходимо использовать принцип стехиометрии и формулу для расчета выхода вещества.
- В реакции крекинга метана (CH₄) образуется ацетилен (C₂H₂). Уравнение реакции можно представить как:
\[ 2 CH₄ \rightarrow C₂H₂ + 3 H₂ \]
- Из уравнения видно, что из 2 моль метана образуется 1 моль ацетилена. Таким образом, для 4 моль метана будет образовываться:
\[ \frac{4 \text{ моль CH₄}}{2 \text{ моль CH₄}} \times 1 \text{ моль C₂H₂} = 2 \text{ моль C₂H₂} \]
Теперь нужно сравнить теоретический выход ацетилена с фактическим выходом, который составил 33,6 л. Для газа можно использовать закон Авогадро, согласно которому 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л.
Рассчитаем, сколько литров ацетилена должно было образоваться теоретически:
\[ 2 \text{ моль C₂H₂} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л C₂H₂} \]
- Теперь можно рассчитать выход ацетилена в процентах:
\[ \text{Выход ацетилена} = \left( \frac{\text{Фактический выход}}{\text{Теоретический выход}} \right) \times 100\% \]
Подставим значения:
\[ \text{Выход ацетилена} = \left( \frac{33,6 \text{ л}}{44,8 \text{ л}} \right) \times 100\% = 75\% \]
Итак, выход ацетилена составил 75%.
