Какое количество граммов бутана необходимо для синтеза 80 г 1,3-бутадиена и 5,6 л водорода (при нормальных условиях

Какое количество граммов бутана необходимо для синтеза 80 г 1,3-бутадиена и 5,6 л водорода (при нормальных условиях), если бутан является исходным продуктом синтеза?
Летучий_Пиранья

Летучий_Пиранья

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала определить, какое количество бутана требуется для синтеза 80 г 1,3-бутадиена и 5,6 л водорода.

1. Рассмотрим сначала синтез 1,3-бутадиена. Для этого нам понадобятся данные о его структуре и молярной массе. Молярная масса 1,3-бутадиена равна сумме массы атомов углерода и водорода в молекуле. Если посмотреть на структуру 1,3-бутадиена, то заметим, что в нем 4 атома углерода и 6 атомов водорода. Соответственно, молярная масса равна:

M1,3бутадиена=(4×MC)+(6×MH)

где MC - масса атома углерода, а MH - масса атома водорода.

Значения массы атомов углерода и водорода можно найти в периодической таблице элементов. Примерно:

MC=12.01г/моль
MH=1.008г/моль

Таким образом, молярная масса 1,3-бутадиена примерно равна:

M1,3бутадиена(4×12.01)+(6×1.008)г/моль

2. Далее, рассмотрим синтез водорода. Мы знаем, что объем водорода равен 5,6 л (при нормальных условиях). Однако, нам нужно перевести объем водорода в массу, чтобы иметь возможность сравнить с массой 1,3-бутадиена. Для этого воспользуемся идеальным газовым законом.

Идеальный газовый закон устанавливает, что для идеального газа:

PV=nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Учитывая, что мы работаем при нормальных условиях (0 градусов Цельсия, 1 атмосферное давление) и что количество вещества равно количеству молей водорода, мы можем переписать формулу следующим образом:

V=n×(22.4)л/моль

где 22.4 л/моль - молярный объем идеального газа при нормальных условиях.

Теперь мы можем найти количество молей водорода:

nводород=Vводород22.4моль

Зная количество молей водорода, мы можем найти его массу, умножив количество молей на молярную массу водорода.

Mводород=nводород×MHг

где MH - молярная масса водорода.

3. Теперь, когда мы знаем массу 1,3-бутадиена и массу водорода, нужно найти массу бутана, необходимую для синтеза.

В процессе синтеза 1,3-бутадиена и водорода образуется столько же бутана, сколько исходного 1,3-бутадиена. То есть, масса бутана равна массе 1,3-бутадиена. Мы можем записать это следующим образом:

mбутан=m1,3бутадиенг

4. Теперь можем записать окончательное выражение для массы бутана:

mбутан=m1,3бутадиен+Mводородг

Подставив выражения для массы 1,3-бутадиена (80 г) и массы водорода, полученной в пункте 2, мы получим значение массы бутана, необходимого для синтеза.

Очень важно при решении химических задач быть внимательными к размерностям и единицам измерений, чтобы избежать ошибок и корректно производить вычисления. Всегда проверяйте правильность используемых констант и масс атомов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello