Какой будет состав газовой смеси, образовавшейся после реакции, если смешать газ, полученный из взаимодействия

  • 61
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%.