№1 Какова максимальная масса брома, которую можно добавить к 4,48 л бутадиена-1,3? №2 Какой объем бутадиена-1,3

Морозный_Король_1436

52

Хорошо, давайте начнем с задачи №1.

Для решения этой задачи, нам необходимо найти максимальную массу брома, которую можно добавить к 4,48 л бутадиена-1,3.

Для начала, давайте определим молярную массу бутадиена-1,3. Молярная масса бутадиена-1,3 равна сумме масс атомов, из которых он состоит. По таблице молярных масс, масса углерода составляет примерно 12 г/моль, а масса водорода - около 1 г/моль. Так как в молекуле бутадиена-1,3 присутствуют 4 атома углерода и 6 атомов водорода, молярная масса бутадиена-1,3 будет:

\[ M = (4 \times 12) + (6 \times 1) = 48 + 6 = 54 \, г/моль \]

Теперь, давайте найдем количество молей бутадиена-1,3, используя его объем и идеальный газовый закон. Формула для идеального газового закона имеет вид:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Поскольку задача не указывает ни давление, ни температуру бутадиена-1,3, мы можем предположить, что эти значения не важны для решения этой задачи. Таким образом, мы можем игнорировать оба этих фактора и перейти к простому отношению между объемом газа и количеством молей:

\[ V = n \cdot V_m \]

где V - объем газа, n - количество молей газа, \( V_m \) - молярный объем.

В данной задаче у нас уже имеется объем бутадиена-1,3, равный 4,48 л. Теперь, давайте найдем количество молей бутадиена-1,3:

\[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \, моль \]

Теперь мы знаем количество молей бутадиена-1,3, и мы можем рассчитать максимальную массу брома, которую можно добавить. Исходя из химического уравнения реакции между бутадиеном-1,3 и бромом, каждый моль бутадиена-1,3 реагирует с двумя молями брома. Таким образом, масса брома, которая может реагировать с заданным количеством бутадиена-1,3, равна:

\[ m_{Br} = 0,2 \cdot 2 \cdot M_{Br} \]

где \( m_{Br} \) - масса брома, \( M_{Br} \) - молярная масса брома.

Молярная масса брома составляет примерно 80 г/моль. Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ m_{Br} = 0,2 \cdot 2 \cdot 80 = 32 \, г \]

Таким образом, максимальная масса брома, которую можно добавить к 4,48 л бутадиена-1,3, составляет 32 г.

Теперь перейдем к задаче №2.

Задача №2 требует определить объем бутадиена-1,3, полученного при использовании 320 мл этанола по методу С. В. Лебедева, если выход продукта составил 70%.

Для начала, давайте определим молярную массу этанола. Молярная масса этанола равна сумме масс атомов, из которых он состоит. По таблице молярных масс, масса углерода составляет примерно 12 г/моль, а масса водорода - около 1 г/моль, а масса кислорода - около 16 г/моль. Так как в молекуле этанола присутствуют 2 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода, молярная масса этанола будет:

\[ M = (2 \times 12) + (6 \times 1) + 16 = 46 \, г/моль \]

Теперь, давайте найдем количество молей этанола, используя его массу и молярную массу. Масса этанола равна объему этанола, умноженному на его плотность:

\[ m = V \cdot \rho \]

где m - масса этанола, V - его объем, \( \rho \) - плотность этанола.

Задача указывает, что объем этанола составляет 320 мл, а его плотность равна 0,8 г/мл. Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ m = 320 \cdot 0,8 = 256 \, г \]

Теперь, давайте найдем количество молей этанола:

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{256}{46} \approx 5,57 \, моль \]

Мы знаем количество молей этанола, которое было использовано в реакции. Теперь, давайте рассчитаем объем бутадиена-1,3, полученный при этой реакции, учитывая выход продукта в размере 70%. Выход продукта - это отношение количества продукта, полученного на практике, к количеству продукта, которое можно было бы получить в идеальных условиях. Таким образом, объем бутадиена-1,3 можно рассчитать следующим образом:

\[ V_{butadiene} = \frac{n \cdot V_m}{\text{выход продукта}} \]

В задаче указано, что выход продукта составляет 70%. Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ V_{butadiene} = \frac{5,57 \cdot 22,4}{0,7} \approx 178,43 \, л \]

Таким образом, при использовании 320 мл этанола по методу С. В. Лебедева, объем бутадиена-1,3, полученный в результате реакции, составляет около 178,43 л.

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять решение этих задач. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.