Какая масса натрия потребуется для проведения синтеза вюрца, если 78 литров этана были прохлорированы с образованием

Чудесная_Звезда

54

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать соотношение между объемом газа и его массой. В данном случае, необходимо использовать Молярный объем и Молярную массу, чтобы определить массу натрия, которая потребуется для проведения синтеза вюрца.

Сначала найдем количество вещества этана, которое было прохлорировано. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

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

Из условия задачи мы знаем, что V = 78 литров этана и Т = 298 К (предположим нормальные условия, при которых температура равна 25°C, что примерно равно 298 К).

Также нам необходимо знать значение универсальной газовой постоянной. Для этого воспользуемся формулой:

\[R = \frac{{R_u}}{{M_m}}\]

где Ru - универсальная газовая постоянная (0.0821 L * атм / моль * К), Mm - молярная масса этана (60.1 г/моль).

Подставим все известные значения в уравнение:

\[\frac{{PV}}{{T}} = n \times \frac{{Ru}}{{Mm}}\]

\[\frac{{78 \times 1}}{{298}} = n \times \frac{{0.0821}}{{60.1}}\]

\[n = \frac{{78 \times 1 \times 60.1}}{{298 \times 0.0821}}\]

\[n \approx 1.545\]

Теперь нашим следующим шагом будет определить соотношение между количеством вещества этана и массой натрия, используемого для синтеза вюрца.

Мы знаем, что для синтеза вюрца требуется 2 эфира:

\[2C_2H_5OH + 2Na \to 2C_2H_5ONa + H_2\]

То есть каждые 2 моля этанола требуются 2 моля натрия.

Таким образом, масса этана, которая соответствует 1.545 моль этана, будет:

\[m_{C_2H_5OH} = n \times M_m = 1.545 \times 60.1 \approx 92.73 \text{ г}\]

А масса натрия, которая потребуется для проведения синтеза вюрца, будет:

\[m_{Na} = 2 \times m_{C_2H_5OH} = 2 \times 92.73 \approx 185.46 \text{ г}\]

Таким образом, для проведения синтеза вюрца потребуется примерно 185.46 г натрия.

Важно отметить, что это исключительно теоретический расчет и в практике возможны отклонения от этих значений, связанные с различными факторами, такими как неполная реакция, побочные реакции и прочие.