Рассчитайте массу дихлорэтана, полученного при взаимодействии 11,2 л этена с хлором
Для решения данной задачи необходимо использовать стехиометрию реакций. В данном случае рассматривается реакция между этианом (C₂H₄) и хлором (Cl₂) для получения дихлорэтана (C₂H₂Cl₂).
Запишем уравнение реакции: \[ C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_2Cl_2 \] Это уравнение указывает, что одна молекула этена реагирует с одной молекулой хлора, образуя одну молекулу дихлорэтана.
Определим количество вещества этена: Для расчётов нам удобно использовать объем этена, который равен 11,2 л. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому количество вещества этена можно вычислить следующим образом: \[ n_{C_2H_4} = \frac{V}{V_m} = \frac{11,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,5 \, \text{моль} \]
Количество вещества хлора: Так как реакция протекает в соотношении 1:1, то потребуется 0,5 моль хлора.
Определим массу полученного дихлорэтана: Для нахождения массы дихлорэтана важно знать его молярную массу. Молярная масса дихлорэтана (C₂H₂Cl₂) составляется следующим образом:
- Углерод (C): 12 г/моль × 2 = 24 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- Хлор (Cl): 35,5 г/моль × 2 = 71 г/моль Сложим все массы: \[ M_{C_2H_2Cl_2} = 24 + 2 + 71 = 97 \, \text{г/моль} \]
- Теперь вычислим массу дихлорэтана: Используя количество вещества дихлорэтана, которое равно 0,5 моль (так как оно образуется в том же количестве, что и этен), и молярную массу, можем найти массу: \[ m_{C_2H_2Cl_2} = n \cdot M = 0,5 \, \text{моль} \times 97 \, \text{г/моль} = 48,5 \, \text{г} \]
Таким образом, масса дихлорэтана, полученного при взаимодействии 11,2 л этена с хлором, составляет 48,5 граммов.
