Какой объем 20%-ного раствора уксусного альдегида можно получить при гидратации 89,6 л ацетилена (н.у)?

Пчела_8107

64

Спасибо за ваш вопрос! Для решения этой задачи, нам нужно использовать информацию о процентном содержании раствора и объеме ацетилена.

Давайте рассмотрим пошаговое решение:

Шаг 1: Найдем количественное соотношение между ацетиленом и уксусным альдегидом. Известно, что уксусный альдегид может быть получен путем гидратации ацетилена. В соответствии с химическим уравнением, одна молекула ацетилена превращается в одну молекулу уксусного альдегида:
\[C_2H_2 + H_2O \rightarrow CH_3CHO \]

Шаг 2: Найдем количество вещества ацетилена, используя его объем. Известно, что при нормальных условиях (н.у), 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Поэтому мы можем использовать эту информацию, чтобы найти количество молей ацетилена:
\[ n(C_2H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{89,6}{22,4} = 4 \ моль \]

Шаг 3: Теперь, зная количество молей ацетилена, мы можем найти количество молей уксусного альдегида, так как их количества равны. Так как процесс гидратации является стехиометрическим, это означает, что соотношение между молекулами ацетилена и уксусного альдегида составляет 1:1.
\[ n(CH_3CHO) = n(C_2H_2) = 4 \ моль \]

Шаг 4: Найдем объем уксусного альдегида. Чтобы найти объем раствора, выраженный в процентах, мы можем использовать следующую формулу:
\[ V_{раствора} = \frac{m_{раствора}}{C_{раствора}} \times 100 \]

Здесь \( V_{раствора} \) - объем раствора, \( m_{раствора} \) - масса раствора, а \( C_{раствора} \) - концентрация раствора. В нашем случае, мы хотим найти объем уксусного альдегида, поэтому мы можем записать формулу в следующем виде:
\[ V_{уксусного \ альдегида} = \frac{m_{уксусного \ альдегида}}{C_{уксусного \ альдегида}} \times 100 \]

Для нас известно процентное содержание раствора, поэтому \( C_{уксусного \ альдегида} = 20 \% \). Теперь наша формула выглядит так:
\[ V_{уксусного \ альдегида} = \frac{m_{уксусного \ альдегида}}{20 \%} \times 100 \]

За основу возьмем 100 г раствора, для которого мы хотим найти объем уксусного альдегида:
\[ V_{уксусного \ альдегида} = \frac{100 \ г}{20 \%} \times 100 \]

Вычислим значение:
\[ V_{уксусного \ альдегида} = 100 \ г \times \frac{100}{20} = 500 \ г \]

Количество раствора может быть выражено в литрах, зная, что плотность водного раствора уксусного альдегида приблизительно равна плотности воды (около 1 г/мл). Поэтому:
\[ V_{раствора} = 500 \ мл = 0,5 \ л \]

Таким образом, объем 20% раствора уксусного альдегида, полученного при гидратации 89,6 л ацетилена (н.у), составляет 0,5 л.

Надеюсь, это решение ясно и понятно.