Какие массовые доли трихлорметана и тетрахлорметана были получены при хлорировании 31,36 л (н.у) метана и получении

  • 54
Какие массовые доли трихлорметана и тетрахлорметана были получены при хлорировании 31,36 л (н.у) метана и получении 196,9 г смеси?
Pushistik_7290
27
Для начала, давайте определимся с химическим уравнением реакции хлорирования метана:

CH4+Cl2CH3Cl+HCl

Из уравнения видно, что за каждый мол хлорида идет образование одного моля хлорметана и одного моля соляной кислоты.

Поскольку мы знаем объем метана, который использовался в реакции, то мы можем рассчитать количество материала, которое было реагентом. Для этого мы должны использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы перевести объем газа к нормальным условиям, где температура и давление равны 0 градусам Цельсия и 1 атмосфере соответственно.

По уравнению состояния идеального газа:
PV=nRT

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

Переходя к расчетам, давайте найдем количество метана в молях:

nCH4=PVRT

Посмотрим, что у нас есть: объем метана VCH4=31,36 л (н.у), давление P=1 атмосфера, универсальная газовая постоянная R=0,0821 л*атм/(моль*К) и температура T=273,15 К.

Подставляя значения в уравнение, получаем:

nCH4=(31,36 л)(1 атм)(0,0821 латммоль1К1)(273,15 К)

Подсчитав это выражение, мы найдем количество метана в молях.

Теперь, чтобы определить массу метана, мы будем использовать молярную массу метана. Молярная масса метана составляет около 16 г/моль.

Таким образом, для нахождения массы метана:

mCH4=nCH4MCH4

Где mCH4 - масса метана, nCH4 - количество метана в молях и MCH4 - молярная масса метана.

Подставляя значения, мы можем рассчитать массу метана.

Теперь, пользуясь уравнением реакции, можно сказать, что для каждого моля метана был получен один моль хлорметана. Таким образом, количество хлорметана будет таким же, как количество метана в молях.

Теперь давайте рассмотрим вторую часть вопроса, связанную с массой полученной смеси.

Известно, что масса смеси составляет 196,9 г.

Таким образом, можно определить массу хлорметана и тетрахлорметана в смеси.

Пусть mCH3Cl - масса хлорметана в смеси и mCCl4 - масса тетрахлорметана в смеси.

Тогда мы можем записать уравнение для массы смеси:

mCH3Cl+mCCl4=196,9 г

Учитывая, что массы хлорметана и тетрахлорметана равны их молярным массам, умноженным на количество вещества в молях, мы можем записать следующие уравнения:

mCH3Cl=nCH3ClMCH3Cl
mCCl4=nCCl4MCCl4

Аналогично нашим предыдущим расчетам, мы рассчитываем массу хлорметана и тетрахлорметана.

Наконец, для определения массовых долей хлорметана и тетрахлорметана в смеси, мы используем следующие формулы:

Массовая доля хлорметана=mCH3ClmCH3Cl+mCCl4100%
Массовая доля тетрахлорметана=mCCl4mCH3Cl+mCCl4100%

Подставляя значения, мы можем рассчитать массовые доли треххлорметана и тетрахлорметана. Полученные значения дадут нам ответ на вопрос задачи.