Какова масса этанола, возможная для получения при реакции водяных паров с этеном объемом 448 см3?

Тарантул

56

Для решения данной задачи нам необходимо применить знания о стехиометрии химических реакций и уравнениях состава.

1 шаг: Найти уравнение химической реакции, описывающей данную ситуацию. Реакция между водяными пароми и этеном приводит к образованию этанола. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH\]

2 шаг: Определить молярные соотношения между реагентами и продуктом реакции. Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моля этанола требуется 1 моль этена (C₂H₄) и 1 моль воды (H₂O).

3 шаг: Найти количество молей этена, соответствующее заданному объему (448 см³). Для этого воспользуемся знанием, что объем газа пропорционален количеству молей газа при постоянных условиях. Рассчитаем количество молей этена:

\[
\text{Моль этена} = \dfrac{\text{Объем этена}}{\text{Молярный объем этена}}
\]

Молярный объем этена можно найти из таблицы химических элементов и соединений и составляет около 22.4 л/моль, что равно 22400 см³/моль. Подставим значения в формулу:

\[
\text{Моль этена} = \dfrac{448}{22400} = 0.02 \text{ моль}
\]

4 шаг: Поскольку соотношение между молью этена и молью этанола равно 1:1, то количество молей этанола также составляет 0.02 моль.

5 шаг: Рассчитаем массу этанола по формуле:

\[
\text{Масса} = \text{Молярная масса} \times \text{Количество молей}
\]

Молярная масса этанола (C₂H₅OH) равна:
\(M(C) = 12\), \(M(H) = 1\), \(M(O) = 16\).

\[
\text{Молярная масса этанола} = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 1 \times 16 = 46 \text{ г/моль}
\]

Теперь мы можем рассчитать массу этанола:

\[
\text{Масса} = 46 \times 0.02 = 0.92 \text{ г}
\]

Таким образом, возможная масса этанола, которую можно получить при реакции водяных паров с этеном объемом 448 см³, составляет 0.92 г.