Какой объем этилена получился при дегидратации этанола в присутствии концентрированной серной кислоты и температуре

Timofey

17

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать знания о балансировании химических реакций, атомной массе и законе сохранения массы.

Дано:
Масса полученной воды (Н₂О) = 12,6 г

Задача заключается в определении объема этилена (С₂Н₄), который был получен при дегидратации этанола (С₂Н₅ОН).

Шаг 1: Написание и балансировка химического уравнения реакции
Уравнение для реакции дегидратации этанола:

C₂H₅OH -> C₂H₄ + H₂O

Обратите внимание, что водород (Н₂О) полученный при дегидратации этанола, является продуктом реакции, поэтому масса воды, указанная в задаче, является непосредственным результатом этой реакции.

Шаг 2: Расчет молей воды
Используем атомные массы элементов из периодической таблицы для расчета количества воды в молях.

Молярная масса молекулы H₂O составляет 18 г/моль.

Масса воды: 12,6 г

Количество молей воды (n) = масса воды / молярная масса воды
n = 12,6 г / 18 г/моль

Шаг 3: Определение количества молей этилена
Из уравнения реакции видно, что одна моль этанола (C₂H₅OH) дает одну моль этилена (C₂H₄). Следовательно, количество молей воды (n) равно количеству молей этилена (С₂Н₄).

Шаг 4: Расчет объема этилена
Объем этилена можно рассчитать, если известно количество молей и объем молярного газа в нормальных условиях (0°C и 1 атм). Объем одной моли газа (Vм) составляет 22,4 л/моль в нормальных условиях. Поэтому:

Объем этилена = Количество молей этилена * Объем одной моли газа
Объем этилена = n * Vм

Подставляем значение n, которое мы рассчитали в Шаге 2, в формулу:

Объем этилена = (12,6 г / 18 г/моль) * 22,4 л/моль

Шаг 5: Расчет окончательного результата
Теперь, выполним все необходимые вычисления:

Объем этилена = (12,6 г / 18 г/моль) * 22,4 л/моль
Объем этилена ≈ 15,633 л (или округленно до ближайшего десятого доля)

Ответ:
Объем этилена, полученного при дегидратации этанола, составляет примерно 15,6 литров.