Какова масса муравьиной кислоты, которую можно получить при окислении 50 л метаналя оксидом серебра, если выход кислоты

Artem_563

63

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать данные о потреблении метаналя оксида серебра при окислении метана, а также учесть выход кислоты. Давайте разобьем задачу на следующие шаги:

Шаг 1: Найдем количество молей метана, содержащегося в 50 литрах метаналя оксида серебра, при условии, что у нас есть информация о его объеме и плотности. Для этого воспользуемся формулой:

\[\text{количество молей} = \frac{\text{объем газа}}{\text{объем моля}}\]

Объем моля для данной задачи равен 22,4 литра (это объем одного моля любого газа при нормальных условиях). Подставляя значения в формулу, получаем:

\[\text{количество молей метана} = \frac{50 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}}\]

Шаг 2: Поскольку известно, что кислоты получается только 80% от теоретического значения, выход кислоты составляет 80%. Таким образом, мы должны учесть этот выход в наших расчетах.

Шаг 3: Чтобы найти массу муравьиной кислоты, мы умножим количество молей метана, которое мы получили на шаге 1, на соответствующий коэффициент пропорциональности. В данном случае, коэффициент пропорциональности можно получить из уравнения реакции окисления метаналя оксида серебра, которое выглядит следующим образом:

\(CH_3OH + Ag_2O \rightarrow HCOOH + Ag\)

Согласно сбалансированной реакции, каждый моль метаналя оксида серебра образует один моль муравьиной кислоты. Таким образом, количество молей кислоты равно количеству молей метана, и умножается на выход кислоты:

\[\text{количество молей кислоты} = \frac{50 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \times 0,8\]

Шаг 4: Найдем массу муравьиной кислоты, воспользовавшись формулой:

\[\text{масса} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса}\]

Молярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) равна 46 г/моль. Подставляя значения, получаем:

\[\text{масса кислоты} = \frac{50 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \times 0,8 \times 46 \, \text{г/моль}\]

Вычислив это уравнение, мы получим окончательный ответ, который будет представлять собой массу муравьиной кислоты, которую можно получить при окислении 50 литров метаналя оксида серебра при выходе кислоты 80% от теоретического значения. Не забудьте прокомментировать каждый шаг, чтобы объяснить его школьнику.