Який об єм метану потрібен для отримання об єму водню, достатнього для повного відновлення етаналю масою 52,8?

Solnyshko

24

Для решения этой задачи, нам необходимо знать соотношение между метаном (CH4), водородом (H2) и этиленом (C2H4) в реакции восстановления этилена (C2H4) в присутствии избытка водорода (H2).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

C2H4 + H2 → C2H6

Из уравнения реакции видно, что одна молекула этилена (C2H4) будет превращаться в одну молекулу этана (C2H6) с использованием одной молекулы водорода (H2).

Находим молярные массы:
Молярная масса метана (CH4) = 16 г/моль
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
Молярная масса этилена (C2H4) = 28 г/моль
Молярная масса этана (C2H6) = 30 г/моль

Теперь решим эту задачу:

1. Найдем количество водорода (H2), необходимое для полного восстановления этилена массой 52,8 г.

Масса этилена (C2H4) = 52,8 г
Молярная масса этилена (C2H4) = 28 г/моль

Количество молей этилена (C2H4) = масса этилена (C2H4) / молярная масса этилена (C2H4)
Количество молей этилена (C2H4) = 52,8 г / 28 г/моль

2. Поскольку каждая молекула этана (C2H6) получается из одной молекулы водорода (H2), нам необходимо найти количество молей водорода (H2), равное количеству молей этилена (C2H4).

Количество молей водорода (H2) = количество молей этилена (C2H4)

3. Теперь найдем массу водорода (H2), необходимую для полного восстановления этилена.

Масса водорода (H2) = количество молей водорода (H2) * молярная масса водорода (H2)

4. Найдем объем метана (CH4), необходимый для получения такого количества водорода (H2), используя соотношение 1:4 между молекулами метана (CH4) и водорода (H2) в реакции.

Количество молей метана (CH4) = количество молей водорода (H2) * (1 моль метана (CH4) / 4 моль водорода (H2))

5. Найдем объем метана (CH4), используя соотношение между молярным объемом (V) и количеством молей (n) по уравнению состояния идеального газа: V = n * V0

Объем метана (CH4) = количество молей метана (CH4) * молярный объем метана (CH4)

Используемые значения:
Молярный объем метана (CH4) при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) примерно равен 24,5 л/моль.

Теперь решим задачу по шагам:

1. Найдем количество молей этилена (C2H4):
Количество молей этилена (C2H4) = 52,8 г / 28 г/моль

2. Найдем количество молей водорода (H2):
Количество молей водорода (H2) = количество молей этилена (C2H4)

3. Найдем массу водорода (H2):
Масса водорода (H2) = количество молей водорода (H2) * молярная масса водорода (H2)

4. Найдем количество молей метана (CH4):
Количество молей метана (CH4) = количество молей водорода (H2) * (1 моль метана (CH4) / 4 моль водорода (H2))

5. Найдем объем метана (CH4):
Объем метана (CH4) = количество молей метана (CH4) * молярный объем метана (CH4)

Выполнив все эти шаги, мы найдем требуемый объем метана для получения достаточного количества водорода для полного восстановления этилена массой 52,8 г.