Для решения задачи нам нужно определить массу хлорэтана, который образуется при реакции этилового спирта (C2H5OH) с хлороводородом (HCl). Давайте разберёмся по этапам.
Шаг 1: Напишем уравнение реакции
Этиловый спирт реагирует с хлороводородом по следующему уравнению:
\[ C_2H_5OH + HCl \rightarrow C_2H_5Cl + H_2O \]
Здесь:
- \( C_2H_5OH \) — этиловый спирт,
- \( HCl \) — хлороводород,
- \( C_2H_5Cl \) — хлорэтан (продукт реакции),
- \( H_2O \) — вода.
Шаг 2: Определим количество реагентов
В задаче указано, что у нас имеется 6 моль хлороводорода (\( HCl \)) и 359,8 грамм этилового спирта (\( C_2H_5OH \)).
Шаг 3: Рассчитаем количество молей этилового спирта
Для этого сначала определим молярную массу этилового спирта:
- Углерод (C): \( 12 \, \text{г/моль} \times 2 = 24 \, \text{г/моль} \)
- Водород (H): \( 1 \, \text{г/моль} \times 6 = 6 \, \text{г/моль} \)
- Кислород (O): \( 16 \, \text{г/моль} = 16 \, \text{г/моль} \)
Итак, молярная масса \( C_2H_5OH \) будет: \[ 24 \, \text{г/моль} + 6 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} = 46 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдём количество молей этилового спирта в 359,8 граммах: \[ n_{C_2H_5OH} = \frac{m}{M} = \frac{359,8 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 7,81 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Определим, какой реагент лимитирующий
Согласно уравнению реакции, 1 моль этилового спирта реагирует с 1 моль хлороводорода. У нас есть 6 моль \( HCl \) и примерно 7,81 моль \( C_2H_5OH \). Следовательно, хлороводород является лимитирующим реагентом, так как его меньше.
Шаг 5: Найдём количество образовавшегося хлорэтана
Поскольку на каждый моль \( HCl \) получается 1 моль хлорэтана \( C_2H_5Cl \), то количество хлорэтана будет равно количеству хлороводорода: \[ n_{C_2H_5Cl} = n_{HCl} = 6 \, \text{моль} \]
Шаг 6: Рассчитаем массу хлорэтана
Теперь найдём молярную массу хлорэтана:
- Углерод (C): \( 12 \, \text{г/моль} \times 2 = 24 \, \text{г/моль} \)
- Водород (H): \( 1 \, \text{г/моль} \times 5 = 5 \, \text{г/моль} \)
- Хлор (Cl): \( 35,5 \, \text{г/моль} \)
Итак, молярная масса \( C_2H_5Cl \) будет: \[ 24 \, \text{г/моль} + 5 \, \text{г/моль} + 35,5 \, \text{г/моль} = 64,5 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитаем массу хлорэтана: \[ m_{C_2H_5Cl} = n \times M = 6 \, \text{моль} \times 64,5 \, \text{г/моль} = 387 \, \text{г} \]
Ответ
Масса хлорэтана, полученного в реакции, составляет 387 граммов.