Какое количество граммов ацетальдегида образуется при смешивании воды с 4,92 литрами ацетилена при температуре

Belenkaya

69

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится уравнение реакции сгорания ацетилена (С₂Н₂):

\[ C₂H₂ + O₂ → CO₂ + H₂О \]

Из этого уравнения мы можем видеть, что при сгорании ацетилена образуется одна молекули углекислого газа (CO₂) и одна молекула воды (H₂О).

Сначала нам необходимо вычислить количество молей ацетилена, содержащееся в 4,92 литрах. Для этого мы используем уравнение идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа в атмосферах, V - объем газа в литрах, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л × атм / моль × К), T - температура газа в Кельвинах.

Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины, добавив 273 к значению:

\[ 27 + 273 = 300 \, \text{K} \]

Теперь мы можем решить уравнение для количества молей ацетилена:

\[ (2 \, \text{атм}) \times (4,92 \, \text{л}) = n \times (0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/моль} \cdot \text{K}) \times (300 \, \text{K}) \]

Вычислим это:

\[ n \approx 0,391 \, \text{моль} \]

Далее мы знаем, что при сгорании одной молекулы ацетилена образуется одна молекула ацетальдегида (CH₃CHO). Значит, количество молекул ацетальдегида будет равно количеству молекул ацетилена. Теперь мы можем перевести количества молей ацетальдегида в граммы, используя молярную массу (это масса одной молекулы в граммах):

Молярная масса ацетальдегида (CH₃CHO) равна:
Мм (CH₃) = 3 × Мм (H) + Мм (C) = 3 × 1 + 12 = 15 г/моль
Мм (CHO) = Мм (C) + Мм (H) + Мм (O) = 12 + 1 + 16 = 29 г/моль

Полная молярная масса ацетальдегида:
Мм (CH₃CHO) = Мм (CH₃) + Мм (CHO) = 15 + 29 = 44 г/моль

Используя полученное количество молей ацетилена (0,391 моль) и молярную массу ацетальдегида (44 г/моль), мы можем вычислить массу созданного ацетальдегида:

\[ \text{масса ацетальдегида} = \text{количество молей} \times \text{молярную массу} = 0,391 \, \text{моль} \times 44 \, \text{г/моль} \approx 17,164 \, \text{г} \]

Значит, при смешивании воды с 4,92 литров ацетилена при температуре 27 градусов и давлении 2 атмосферы образуется примерно 17,164 грамма ацетальдегида.