Какой объём метана был использован при получении метилового эфира муравьиной кислоты массой 333,6 с использованием

Skazochnaya_Princessa_8397

22

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо оценить количество метана (CH4), которое было использовано при синтезе метилового эфира муравьиной кислоты (HCOOCH3).

Данная схема говорит нам о последовательности реакций: CH4 -> CH3OH -> CH3ONa -> HCOOCH3.

Теперь проведем подробный расчет объема метана, используя данную схему:

1. Рассмотрим стехиометрию каждого реагента:
- CH4 + H2O -> CH3OH + H2
- CH3OH + Na -> CH3ONa + H2
- CH3ONa + HCOOH -> CH3OOCCH3 + NaOH

2. Рассчитаем молярные массы каждого реагента:
- Молярная масса CH4: 12.01 g/mol + 4 * 1.01 g/mol = 16.05 g/mol
- Молярная масса CH3OH: 12.01 g/mol + 3 * 1.01 g/mol + 16.00 g/mol = 32.04 g/mol
- Молярная масса CH3ONa: 12.01 g/mol + 3 * 1.01 g/mol + 22.99 g/mol = 68.11 g/mol
- Молярная масса HCOOCH3: 12.01 g/mol + 4 * 1.01 g/mol + 12.01 g/mol + 3 * 16.00 g/mol = 74.09 g/mol

3. Оценим количество вещества (в молях) каждого реагента, используя массу муравьиной кислоты (333,6 г):
- Моль муравьиной кислоты (HCOOH) = масса / молярная масса = 333,6 г / 74,09 г/моль = 4,5 моль

4. Теперь, зная стехиометрическое соотношение всех реагентов, рассчитаем количество метана (CH4), используя пропорции:
- 1 моль CH4 соответствует 1 моль CH3OH
- 1 моль CH3OH соответствует 1 моль CH3ONa
- 1 моль CH3ONa соответствует 1 моль HCOOCH3

Таким образом, количество метана (CH4) будет равно количеству муравьиной кислоты (HCOOH) в молях:
- Количество метана = 4,5 моль

5. Теперь оценим объем метана, используя его молярный объем при нормальных условиях, который составляет примерно 22,4 л/моль.
- Объем метана = количество метана * молярный объем = 4,5 моль * 22,4 л/моль = 100,8 л.

Таким образом, при синтезе метилового эфира муравьиной кислоты массой 333,6 г было использовано примерно 100,8 л метана.