Какое количество легковоспламеняющихся газов образуется при облучении смеси метана и хлора ультрафиолетовым светом, учитывая их массовую долю в смеси и молекулярные массы?
Paryaschaya_Feya
Для решения этой задачи нам необходимо знать химическую реакцию между метаном и хлором под воздействием ультрафиолетового света.
Сначала запишем уравнение реакции:
\[CH_4 + Cl_2 ⟶ CH_3Cl + HCl\]
Теперь определим количество легковоспламеняющихся газов, которые образуются:
1. Найдем мольные массы соединений:
\[CH_4 - 16 \: г/моль, \: Cl_2 - 70,9 \: г/моль, \: CH_3Cl - 50,5 \: г/моль, \: HCl - 36,5 \: г/моль\]
2. Рассчитаем мольные соотношения:
- Пусть \(n_{CH_4}\) и \(n_{Cl_2}\) - количество молей метана и хлора соответственно.
- Пусть \(n_{CH_3Cl}\) и \(n_{HCl}\) - количество молей хлорметана и хлороводорода соответственно.
Согласно уравнению реакции:
\[n_{CH_4} = n_{Cl_2} = 1\]
Тогда:
\[n_{CH_3Cl} = 1, \: n_{HCl} = 1\]
3. Посчитаем массовую долю каждого газа в смеси:
- Пусть \(m_{CH_4}\) и \(m_{Cl_2}\) представляют массу метана и хлора соответственно.
- Пусть \(m_{CH_3Cl}\) и \(m_{HCl}\) представляют массу хлорметана и хлороводорода соответственно.
Таким образом:
\[m_{CH_4} = 16 \:x, \: m_{Cl_2} = 70,9 \:y\]
где \(x\) и \(y\) - массовые доли метана и хлора соответственно.
4. Подставим выражения для массов в мольные доли:
\[\dfrac{m_{CH_4}}{16} = \dfrac{m_{Cl_2}}{70,9} = \dfrac{m_{CH_3Cl}}{50,5} = \dfrac{m_{HCl}}{36,5}\]
5. Теперь решим систему уравнений для определения массовых долей метана и хлора и, следовательно, количества образующихся легковоспламеняющихся газов.
Это пошаговое решение поможет школьнику понять, как рассчитать количество легковоспламеняющихся газов, образующихся при облучении смеси метана и хлора ультрафиолетовым светом с учетом их массовых долей в смеси и молекулярных масс.
Сначала запишем уравнение реакции:
\[CH_4 + Cl_2 ⟶ CH_3Cl + HCl\]
Теперь определим количество легковоспламеняющихся газов, которые образуются:
1. Найдем мольные массы соединений:
\[CH_4 - 16 \: г/моль, \: Cl_2 - 70,9 \: г/моль, \: CH_3Cl - 50,5 \: г/моль, \: HCl - 36,5 \: г/моль\]
2. Рассчитаем мольные соотношения:
- Пусть \(n_{CH_4}\) и \(n_{Cl_2}\) - количество молей метана и хлора соответственно.
- Пусть \(n_{CH_3Cl}\) и \(n_{HCl}\) - количество молей хлорметана и хлороводорода соответственно.
Согласно уравнению реакции:
\[n_{CH_4} = n_{Cl_2} = 1\]
Тогда:
\[n_{CH_3Cl} = 1, \: n_{HCl} = 1\]
3. Посчитаем массовую долю каждого газа в смеси:
- Пусть \(m_{CH_4}\) и \(m_{Cl_2}\) представляют массу метана и хлора соответственно.
- Пусть \(m_{CH_3Cl}\) и \(m_{HCl}\) представляют массу хлорметана и хлороводорода соответственно.
Таким образом:
\[m_{CH_4} = 16 \:x, \: m_{Cl_2} = 70,9 \:y\]
где \(x\) и \(y\) - массовые доли метана и хлора соответственно.
4. Подставим выражения для массов в мольные доли:
\[\dfrac{m_{CH_4}}{16} = \dfrac{m_{Cl_2}}{70,9} = \dfrac{m_{CH_3Cl}}{50,5} = \dfrac{m_{HCl}}{36,5}\]
5. Теперь решим систему уравнений для определения массовых долей метана и хлора и, следовательно, количества образующихся легковоспламеняющихся газов.
Это пошаговое решение поможет школьнику понять, как рассчитать количество легковоспламеняющихся газов, образующихся при облучении смеси метана и хлора ультрафиолетовым светом с учетом их массовых долей в смеси и молекулярных масс.
Знаешь ответ?