Яка маса етанолу отримається при гідратації 5,75 літра етену з 2,5% домішками газу?

Чудесный_Король_6491

47

Чтобы решить эту задачу на гидратацию этилена (этену), нам необходимо использовать химические уравнения и подходящие концентрации реагентов. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Запишем химическое уравнение реакции гидратации этена:
\[
C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH
\]
Согласно уравнению, 1 моль этена (С2H4) будет превращаться в 1 моль этанола (C2H5OH).

Шаг 2: Определим количество молей этена (С2H4). Для этого воспользуемся исходными данными задачи. У нас объем этена составляет 5,75 литра. Концентрация домишек газа составляет 2,5%. Мы хотим узнать массу полученного этанола, поэтому вначале мы должны вычислить мольное количество этена.

Сначала найдем массу домишек газа в литрах:
\[
\text{{Масса домишек газа (в литрах)}} = \text{{Объем этена (в литрах)}} \times \text{{Концентрация домишек газа}} = 5,75 \, \text{{л}} \times \frac{{2,5}}{{100}} = 0,14375 \, \text{{л}}
\]
(1 процент от объема соответствует 1 л/100 литрам, поэтому мы умножаем на 2,5/100, чтобы получить долю объема от этенового газа).

Теперь найдем мольное количество домишек газа:
\[
\text{{Мольное количество домишек газа}} = \frac{{\text{{Масса домишек газа (в литрах)}}}}{{\text{{Молярный объем газа (при н.у.)}}}} = \frac{{0,14375}}{{22,4}} = 0,006416 \, \text{{моль}}
\]
(молярный объем газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атмосфера) составляет 22,4 литра на 1 моль газа).

Шаг 3: Теперь рассчитаем мольное количество этанола (С2H5OH), которое можно получить из данного количества этена. Так как уравнение реакции говорит нам, что 1 моль этена превращается в 1 моль этанола, мы можем сказать, что мольное количество этанола будет таким же, как и мольное количество этена:
\[
\text{{Мольное количество этанола}} = 0,006416 \, \text{{моль}}
\]

Шаг 4: Наконец, определим массу этанола (С2H5OH), которая получится при гидратации этена. Для этого умножим мольное количество этанола на его молярную массу. Молярная масса этанола равна 46,07 г/моль.
\[
\text{{Масса этанола}} = \text{{Мольное количество этанола}} \times \text{{Молярная масса этанола}} = 0,006416 \, \text{{моль}} \times 46,07 \, \text{{г/моль}} = 0,295 \, \text{{г}}
\]

Итак, масса полученного этанола составляет 0,295 г.