Чтобы определить массу и объем ацетилена (C₂H₂), необходимого для получения 150 г этаналя (CH₃CHO), нужно использовать химическое уравнение реакции, в которой ацетилен гидратируется до этаналя.
Реакция выглядит следующим образом:
\[ C_2H_2 + H_2O \rightarrow CH_3CHO \]
Сначала найдем молекулярные массы веществ:
- Молекулярная масса ацетилена (C₂H₂): 2(12) + 2(1) = 24 + 2 = 26 г/моль
- Молекулярная масса этаналя (CH₃CHO): 2(12) + 4(1) + 16 = 24 + 4 + 16 = 44 г/моль
Теперь рассчитаем количество вещества этаналя, необходимое для получения 150 г:
\[ n(CH_3CHO) = \frac{m}{M} = \frac{150\, г}{44\, г/моль} \approx 3.41\, моль \]
В соответствии с уравнением реакции на каждый моль ацетилена получается один моль этаналя, следовательно, нам потребуется 3.41 моль ацетилена.
Теперь найдем массу ацетилена:
\[ m(C_2H_2) = n(C_2H_2) \cdot M(C_2H_2) = 3.41\, моль \cdot 26\, г/моль \approx 88.66\, г \]
Теперь рассчитаем объем ацетилена при нормальных условиях. Один моль газа занимает приблизительно 22.4 л:
\[ V(C_2H_2) = n(C_2H_2) \cdot 22.4\, л/моль = 3.41\, моль \cdot 22.4\, л/моль \approx 76.41\, л \]
Таким образом, для получения 150 г этаналя необходимо примерно 88.66 г ацетилена, что соответствует объему около 76.41 л при нормальных условиях.