Какой будет состав газовой смеси, образовавшейся после реакции, если смешать газ, полученный из взаимодействия
Какой будет состав газовой смеси, образовавшейся после реакции, если смешать газ, полученный из взаимодействия глицерина массой 18,4 г с избытком натрия, с этеном объемом 7,84 дм3 (н. у.) и пропустить их над платиновым катализатором? Измеряется состав газовой смеси в объемных долях.
Давид 25
Для решения этой задачи нам нужно учитывать закон пропорций в химии. Один из способов решения - использовать мольные соотношения.1. Начнем с балансировки химического уравнения для реакции взаимодействия глицерина с натрием:
C3H8O3 + 3 Na -> 3 C2H4 + 3 NaOH
2. Зная массу глицерина, можно найти количество вещества глицерина (в молях) с использованием молярной массы:
масса (глицерина) = количество вещества (глицерина) × молярная масса (глицерина)
количество вещества (глицерина) = масса (глицерина) / молярная масса (глицерина)
Молярная масса глицерина (C3H8O3):
M(C3H8O3) = 3 × M(C) + 8 × M(H) + 3 × M(O)
= 3 × 12.01 г/моль + 8 × 1.01 г/моль + 3 × 16.00 г/моль
≈ 92.09 г/моль
Количество вещества глицерина:
количество вещества (глицерина) = 18.4 г / 92.09 г/моль
≈ 0.2 моль
3. Из балансировки уравнения реакции видно, что отношение между глицерином и этеном равно 1:3. Таким образом, количество вещества этена, образовавшегося после реакции, будет в 3 раза больше, чем количество вещества глицерина. Поделим полученное количество вещества глицерина на 3:
количество вещества (этена) = количество вещества (глицерина) / 3
≈ 0.2 моль / 3
≈ 0.067 моль
4. Для расчета объемных долей газовой смеси нужно знать их общий объем. Из условия задачи мы знаем, что объем этена составляет 7.84 дм3. Так как отношение объемов глицерина и этена также равно 1:3, объем глицерина составит:
объем (глицерина) = объем (этена) × 1/3
= 7.84 дм3 × 1/3
≈ 2.613 дм3
5. Теперь, зная количество вещества глицерина и объем этена, можно рассчитать общий объем газовой смеси после реакции:
общий объем (газовой смеси) = объем (глицерина) + объем (этена)
≈ 2.613 дм3 + 7.84 дм3
≈ 10.453 дм3
6. Чтобы найти объемные доли каждого газа в газовой смеси, нужно разделить объем каждого газа на общий объем газовой смеси и умножить на 100%:
объемная доля (глицерина) = объем (глицерина) / общий объем (газовой смеси) × 100%
≈ 2.613 дм3 / 10.453 дм3 × 100%
≈ 25%
объемная доля (этена) = объем (этена) / общий объем (газовой смеси) × 100%
≈ 7.84 дм3 / 10.453 дм3 × 100%
≈ 75%
Таким образом, объемная доля глицерина в газовой смеси составляет около 25%, а объемная доля этена - около 75%.