Яка кількість етану міститься в 12 мл суміші етану з етеном, якщо додати 10 мл хлороводню, а після реакції об’єм суміші
Яка кількість етану міститься в 12 мл суміші етану з етеном, якщо додати 10 мл хлороводню, а після реакції об’єм суміші становить 14 мл (н.у.)?
Кобра 47
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон пропорций Гей-Люссака.1. Определяем мольное соотношение реактантов:
Этан (C2H6) + Хлороводород (HCl) -> Хлорэтан (C2H5Cl) + Водород (H2)
Из уравнения реакции видно, что на каждый молекулы этана требуется 1 молекула хлороводорода для реакции.
2. Переводим объемы реактантов в молярный объем:
Объем 12 мл этана + объем 10 мл хлороводорода = объем 14 мл суммы продуктов
Формула для перевода объемов в молярный объем выглядит следующим образом:
\(V_1 / V_m1 = n_1\) (1)
где \(V_1\) - объем реактанта, \(V_m1\) - молярный объем реактанта, \(n_1\) - количество вещества реактанта.
3. Находим молярный объем для каждого реактанта:
Для этана: \(V_m1 = \frac{{V_1}}{{n_1}} = \frac{{12}}{{n_1}}\)
Для хлороводорода: \(V_m2 = \frac{{V_2}}{{n_2}} = \frac{{10}}{{n_2}}\)
4. Используем закон пропорций Гей-Люссака:
\(\frac{{n_1}}{{a}} = \frac{{n_2}}{{b}} = \frac{{n_3}}{{c}}\)
где \(n_1, n_2, n_3\) - количество вещества для реактантов и продуктов, \(a, b, c\) - коэффициенты стехиометрического уравнения.
В нашем случае количество вещества этана (соответствует \(n_1\)), хлороводорода (соответствует \(n_2\)) и хлорэтана (соответствует \(n_3\)) равны.
5. Подставляем найденные значения в уравнение из пункта 4:
\(\frac{{n_1}}{{a}} = \frac{{n_2}}{{b}}\)
\(\frac{{n_1}}{{1}} = \frac{{n_2}}{{1}}\)
\(n_1 = n_2\)
6. Подставляем значения молярного объема и количество вещества этана в уравнение из пункта 3:
\(\frac{{12}}{{n_1}} = \frac{{10}}{{n_2}}\)
\(\frac{{12}}{{n_1}} = \frac{{10}}{{n_1}}\)
Умножаем обе части на \(n_1\):
\(12 = 10\)
7. Поскольку получили противоречие, значит в условии задачи допущена ошибка либо задача не имеет решения.
Из полученного противоречия можно сделать вывод, что задача, возможно, содержит ошибку или неправильно сформулирована. Необходимо провести дополнительные проверки или попросить дополнительные уточнения у преподавателя.