Каков объём газообразного продукта реакции, водный раствор которого не окрашивает раствор фенолфталеина, если 184 г толуола были прореагированы с 1,5 моль хлора в присутствии хлорида алюминия, и реакция протекала с выходом 90%? Запишите число с точностью до целых.
Путник_По_Времени
Для решения этой задачи нам понадобятся данные о молярной массе толуола (C₇H₈), молярной массе хлора (Cl₂) и молярной массе продукта реакции.
Молярная масса толуола (C₇H₈) составляет 92 г/моль, а молярная масса хлора (Cl₂) - 71 г/моль.
Сначала найдем количество вещества толуола, используя формулу:
\[
\text{{количество вещества}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}}
\]
\[
n(\text{{толуол}}) = \frac{{184 \, \text{{г}}}}{{92 \, \text{{г/моль}}}} = 2 \, \text{{моль}}
\]
Затем найдем количество вещества хлора, используя заданное количество молей:
\[
n(\text{{хлор}}) = 1,5 \, \text{{моль}}
\]
Поскольку реакция протекает с выходом 90%, мы учитываем этот коэффициент в расчетах:
\[
n(\text{{продукта}}) = n(\text{{хлор}}) \times 0,9 = 1,5 \, \text{{моль}} \times 0,9 = 1,35 \, \text{{моль}}
\]
Наконец, чтобы найти объем газообразного продукта реакции, воспользуемся идеальным газовым законом, согласно которому молярный объем газа связан с количеством вещества газа и его объемом:
\[
V = n \times V_m
\]
где \( V \) - объем газа в литрах, \( n \) - количество вещества в молях, \( V_m \) - молярный объем газа при стандартных условиях (22,4 л/моль).
Подставим известные значения и рассчитаем объем:
\[
V(\text{{продукта}}) = n(\text{{продукта}}) \times V_m = 1,35 \, \text{{моль}} \times 22,4 \, \text{{л/моль}} = 30,24 \, \text{{л}} \approx 30 \, \text{{л}}
\]
Таким образом, объем газообразного продукта реакции составляет приблизительно 30 литров.
Молярная масса толуола (C₇H₈) составляет 92 г/моль, а молярная масса хлора (Cl₂) - 71 г/моль.
Сначала найдем количество вещества толуола, используя формулу:
\[
\text{{количество вещества}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}}
\]
\[
n(\text{{толуол}}) = \frac{{184 \, \text{{г}}}}{{92 \, \text{{г/моль}}}} = 2 \, \text{{моль}}
\]
Затем найдем количество вещества хлора, используя заданное количество молей:
\[
n(\text{{хлор}}) = 1,5 \, \text{{моль}}
\]
Поскольку реакция протекает с выходом 90%, мы учитываем этот коэффициент в расчетах:
\[
n(\text{{продукта}}) = n(\text{{хлор}}) \times 0,9 = 1,5 \, \text{{моль}} \times 0,9 = 1,35 \, \text{{моль}}
\]
Наконец, чтобы найти объем газообразного продукта реакции, воспользуемся идеальным газовым законом, согласно которому молярный объем газа связан с количеством вещества газа и его объемом:
\[
V = n \times V_m
\]
где \( V \) - объем газа в литрах, \( n \) - количество вещества в молях, \( V_m \) - молярный объем газа при стандартных условиях (22,4 л/моль).
Подставим известные значения и рассчитаем объем:
\[
V(\text{{продукта}}) = n(\text{{продукта}}) \times V_m = 1,35 \, \text{{моль}} \times 22,4 \, \text{{л/моль}} = 30,24 \, \text{{л}} \approx 30 \, \text{{л}}
\]
Таким образом, объем газообразного продукта реакции составляет приблизительно 30 литров.
Знаешь ответ?