Какое количество 2-метилбутана (в граммах) необходимо использовать при повышенной температуре и наличии катализатора

Чтобы решить данную задачу, необходимо использовать знания о химических реакциях и стехиометрии. Давайте начнем с формулы алкадиена: C6H10. Зная массу алкадиена, которую мы хотим получить (54,4 г), мы можем использовать его молярную массу для конвертации этой массы в количество веществ.

Молярная масса алкадиена состоит из 6 атомов углерода (C) с молярной массой 12,01 г/моль и 10 атомов водорода (H) с молярной массой 1,01 г/моль. Поэтому молярная масса алкадиена равна:

\(M(C6H10) = 6 \cdot M(C) + 10 \cdot M(H) = 6 \cdot 12,01 + 10 \cdot 1,01 = 72,06 + 10,1 = 82,16 \, \text{г/моль}\)

Теперь мы можем использовать молярную массу алкадиена для конвертации массы алкадиена в количество веществ:

\[
n = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}} = \frac{{54,4}}{{82,16}} \approx 0,662 \, \text{моль}
\]

Теперь нам нужно определить стехиометрический коэффициент для 2-метилбутана (в данном случае бутана), который участвует в реакции. Это можно сделать, изучив сбалансированное уравнение реакции:

C6H12 -> C6H10 + H2

Из уравнения видно, что 1 моль бутана превращается в 1 моль алкадиена. Таким образом, количество молей бутана такое же, как количество молей алкадиена, равное 0,662 моль.

Наконец, чтобы найти массу 2-метилбутана, необходимую для получения указанного количества алкадиена, мы должны снова использовать молярную массу:

\[
\text{масса} = n \cdot M = 0,662 \cdot M
\]

Здесь M - молярная масса 2-метилбутана.

Чтобы найти молярную массу 2-метилбутана, сначала нужно определить его химическую формулу. 2-Метилбутан имеет формулу C5H12. Таким образом, его молярная масса равна:

\[
M(C5H12) = 5 \cdot M(C) + 12 \cdot M(H) = 5 \cdot 12,01 + 12 \cdot 1,01 = 60,05 + 12,12 = 72,17 \, \text{г/моль}
\]

Теперь мы можем найти массу, используя молярную массу:

\[
\text{масса} = 0,662 \cdot 72,17 \approx 47,77 \, \text{г}
\]

Таким образом, для получения 54,4 г алкадиена при повышенной температуре и наличии катализатора (Al2O3), необходимо использовать примерно 47,77 г 2-метилбутана.