Вычисли объём природного газа, содержащего 80% метана, который потребуется для получения 22 г тетрахлорметана СС14. (Вычисления производи с точностью до сотых. Ответ также округли…

Чтобы решить задачу, начнём с выяснения, какие реакции происходят и какие у нас есть данные.

Шаг 1: Определение реакции

Для получения тетрахлорметана (CCl₄) из метана (CH₄) нужно учитывать природу реакции хлорирования. Основная реакция, которая нас интересует, может быть представлена следующим уравнением:

\[ \text{CH}_4 + 4\text{Cl}_2 \rightarrow \text{CCl}_4 + 4\text{HCl} \]

Из уравнения видно, что 1 моль метана (CH₄) дает 1 моль тетрахлорметана (CCl₄).

Шаг 2: Вычисление молей тетрахлорметана

Сначала нужно найти молекулярную массу тетрахлорметана:

• У углерода (C): 12 г/моль
• У хлора (Cl): 35.5 г/моль

Таким образом, молекулярная масса CCl₄:

\[ M_{\text{CCl}_4} = 12 + 4 \times 35.5 = 12 + 142 = 154 \text{ г/моль} \]

Теперь найдем количество моль тетрахлорметана в 22 г:

\[ n_{\text{CCl}_4} = \frac{m}{M} = \frac{22\, \text{г}}{154\, \text{г/моль}} \approx 0.1435 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Количество метана, необходимое для реакции

Из уравнения видно, что 1 моль метана (CH₄) необходимо для получения 1 моля тетрахлорметана. Следовательно, для получения 0.1435 моль тетрахлорметана потребуется 0.1435 моль метана.

Шаг 4: Перевод моль метана в объем

Используем закон Бойля-Мариотта и условие идеального газа, чтобы преобразовать количество моль метана в объем. В стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л.

Соответственно объем метана: \[ V_{\text{CH}_4} = n \times 22.4 = 0.1435 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.22 \, \text{л} \]

Шаг 5: Определение объема природного газа

У нас есть 80% метана в природном газе. Это значит, что для получения необходимого объема метана из природного газа, мы используем следующую формулу:

\[ V_{\text{природный газ}} = \frac{V_{\text{CH}_4}}{0.8} = \frac{3.22 \, \text{л}}{0.8} = 4.025 \, \text{л} \]

Итог

Округляем до сотых:

Объем природного газа, необходимый для получения 22 г тетрахлорметана, составляет \( \approx 4.03 \) литра.

Таким образом, ответ: 4.03 литра.