Для решения задачи мы будем использовать химические уравнения и основы стехиометрии.
Шаг 1: Определение реакции
Этаналь (CH₃CHO) с водородом (H₂) реагирует в процессе, называемом гидрированием, в результате которого образуется этанол (CH₃CH₂OH).
Уравнение реакции:
[ \text{CH}_3\text{CHO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} ]
Шаг 2: Определение количества водорода
Чтобы использовать уравнение, нам нужно определить, сколько молей водорода содержится в 17,92 литрах. Мы можем использовать закон Авогадро, который гласит, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.
Расчет моль водорода:
[
n_{\text{H}2} = \frac{V{\text{H}2}}{V{\text{1 моль}}} = \frac{17,92 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,8 , \text{моль}
]
Шаг 3: Стехиометрия реакции
Согласно уравнению реакции, на 1 моль этаналя требуется 1 моль водорода. Это означает, что 0,8 моль водорода будет реагировать с 0,8 молями этаналя.
Шаг 4: Определение массы образующегося этанола
Теперь мы можем найти массу этанола, который образуется. Для этого нам нужно сначала узнать молекулярную массу этанола (CH₃CH₂OH):
- [ C: 12 , \text{г/моль} \times 2 = 24 , \text{г} ]
- [ H: 1 , \text{г/моль} \times 6 = 6 , \text{г} ]
- [ O: 16 , \text{г/моль} \times 1 = 16 , \text{г} ]
Общая молекулярная масса:
[
M_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = 24 + 6 + 16 = 46 , \text{г/моль}
]
Шаг 5: Вычисление массы этанола
Теперь мы можем определить массу образовавшегося этанола:
[
m = n \times M = 0,8 , \text{моль} \times 46 , \text{г/моль} = 36,8 , \text{г}
]
Ответ
Итак, масса органического вещества (этанола), образующегося при взаимодействии этаналя с 17,92 литрами водорода, составляет 36,8 граммов.
