Для решения задачи необходимо сначала записать уравнение реакции между этиленом (C₂H₄) и бромом (Br₂):
[ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2 ]
Из уравнения видно, что на одну молекулу этилена приходится одна молекула брома, то есть реакция происходит в соотношении 1:1.
Во-первых, определим, сколько моль брома содержится в 5,125 л при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
[ n(\text{Br}2) = \frac{V}{V{м}} = \frac{5,125 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,229 , \text{моль} ]
Теперь у нас есть 1 моль этилена и примерно 0,229 моль брома. Поскольку для реакции требуется 1 моль брома на 1 моль этилена, ограничивающим реагентом будет бром.
Итак, мы можем получить 0,229 моль дибромэтана (C₂H₄Br₂).
Теперь рассчитаем массу дибромэтана. Молярная масса дибромэтана рассчитывается следующим образом:
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль,
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль,
- Молярная масса брома (Br) = 80 г/моль.
Таким образом, молярная масса C₂H₄Br₂:
[ M(\text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2) = 2 \times 12 + 4 \times 1 + 2 \times 80 = 24 + 4 + 160 = 188 , \text{г/моль} ]
Теперь найдем массу полученного дибромэтана:
[ m = n \times M = 0,229 , \text{моль} \times 188 , \text{г/моль} \approx 43,082 , \text{г} ]
Таким образом, максимальная масса дибромэтана, которую можно получить из данной смеси, составляет примерно 43 грамма.
