Давайте решим задачу поэтапно.
Дано:
- Масса ацетилена (C₂H₂) = 5,2 г
- Нужно найти объем водорода (H₂), необходимый для полного гидрирования ацетилена.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции гидрирования ацетилена:
[ \text{C}_2\text{H}_2 + 2, \text{H}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6 ]
Это значит, что на 1 моль ацетилена требуется 2 моли водорода.
Шаг 2. Найдем количество веществ ацетилена (в моль)
Молярная масса ацетилена:
[
M(\text{C}_2\text{H}_2) = 2 \times 12,0 + 2 \times 1,0 = 24,0 + 2,0 = 26,0, \text{г/моль}
]
Количество вещества ацетилена:
[
n(\text{C}_2\text{H}_2) = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{5,2, \text{г}}{26,0, \text{г/моль}} \approx 0,2, \text{моль}
]
Шаг 3. Определим количество водорода (в моль)
По уравнению реакции:
[
1, \text{моль} \text{ C}_2\text{H}_2 \text{ требует } 2, \text{моль} \text{ H}_2
]
Следовательно,
[
n(\text{H}_2) = 2 \times n(\text{C}_2\text{H}_2) = 2 \times 0,2 \approx 0,4, \textоль
]
Шаг 4. Рассчитаем объем водорода при н.у.
Объем 1 моля газа при нулевых условиях (н.у.):
[
V_{м} = 22,4, \text{л}
]
Общий объем водорода:
[
V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times 22,4, \text{л} = 0,4 \times 22,4 = 8,96, \text{л}
]
Итог:
Объем водорода, необходимый для полного гидрирования 5,2 г ацетилена, составляет ≈ 8,96 литров.
Ответ округляем до сотых: 8,96 л.
