Для решения этой задачи сначала определим, какие реакции происходят между реагентами.
Этилен (C₂H₄) в присутствии брома (Br₂) реагирует с ним по реакции электрофильного присоединения:
[ C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2 ]
Из уравнения видно, что на 1 моль этилена (C₂H₄) требуется 1 моль брома (Br₂).
Теперь определим, сколько моль брома у нас есть. При нормальных условиях 1 объемный метр брома при 0°C и 1 атм давления содержит примерно 22,4 литра. Мы имеем 5,125 литра брома.
[ n(Br_2) = \frac{5,125 , л}{22,4 , л/моль} \approx 0,229 , моль ]
Теперь сравним количество моль этилена (1 моль) и брома (0,229 моль). Реакция остановится, когда один из реагентов исчерпается.
Так как 1 моль C₂H₄ требует 1 моль Br₂, для 1 моля этилена потребляется 0,229 моль брома, и, следовательно, останется:
[ 1 , моль , C_2H_4 - 0,229 , моль , Br_2 ]
То есть, при реакции у нас будет 0,229 моль дибромэтана (C₂H₄Br₂).
Теперь найдем массу дибромэтана. Молярная масса C₂H₄Br₂:
- C (углерод) = 12 г/моль
- H (водород) = 1 г/моль
- Br (бром) = 80 г/моль
[ \text{ММ C}_2H_4Br_2 = 2 \times 12 + 4 \times 1 + 2 \times 80 = 24 + 4 + 160 = 188 , г/моль ]
Теперь, зная количество молей дибромэтана, можем найти его массу:
[ m = n \times M = 0,229 , моль \times 188 , г/моль \approx 43,052 , г ]
Таким образом, можно получить приблизительно 43,05 граммов дибромэтана.
