Сколько хлора понадобится для получения 30,8 г тетрахлорметана из метана?

Zolotoy_Orel

58

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать молярные массы веществ и знать стехиометрию реакции между метаном (CH4) и хлором (Cl2) для получения тетрахлорметана (CCl4).

1. Найдем молярную массу тетрахлорметана (CCl4). Молярная масса CCl4 равна сумме масс атомов углерода (C) и четырех атомов хлора (Cl). Молярная масса углерода равна приблизительно 12,01 г/моль, а молярная масса хлора - около 35,45 г/моль. Таким образом, молярная масса CCl4 равна:
\[12,01 + (35,45 \times 4) = 12,01 + 141,8 = 153,81 \, \text{г/моль}\]

2. Составим сбалансированное химическое уравнение реакции:
\[CH4 + 4Cl2 \rightarrow CCl4 + 4HCl\]

Из уравнения видно, что для образования 1 моля тетрахлорметана (CCl4) необходимо 4 моля хлора (Cl2).

3. Теперь мы можем приступить к решению задачи. Нам дано масса тетрахлорметана (30,8 г) и требуется найти массу хлора (Cl2).

Для решения этой задачи воспользуемся следующей пропорцией, основанной на стехиометрии реакции:
\[\frac{\text{масса хлора}}{\text{молярная масса хлора}} = \frac{\text{масса тетрахлорметана}}{\text{молярная масса тетрахлорметана}}\]

Подставим известные значения:
\[\frac{\text{масса хлора}}{35,45 \, \text{г/моль}} = \frac{30,8 \, \text{г}}{153,81 \, \text{г/моль}}\]

4. Решим пропорцию для вычисления массы хлора:
\[\text{масса хлора} = \frac{30,8 \, \text{г} \times 35,45 \, \text{г/моль}}{153,81 \, \text{г/моль}} \approx 7,11 \, \text{г}\]

Таким образом, для получения 30,8 г тетрахлорметана из метана потребуется около 7,11 г хлора.