Каков процент выхода продукта реакции при дегидрировании 83,3 г метанола в присутствии медного катализатора, если

Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить процент выхода продукта реакции при дегидрировании метанола. Для начала, найдем количество вещества метанола (CH3OH), которое участвовало в реакции.

Масса вещества можно вычислить, используя формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества в молях, \(m\) - масса вещества в граммах, и \(M\) - молярная масса вещества.

Молярная масса метанола (CH3OH) составляет 32 г/моль, так как углерод (C) имеет молярную массу 12 г/моль, водород (H) - 1 г/моль, и кислород (O) - 16 г/моль.

\[n_{\text{CH3OH}} = \frac{m_{\text{CH3OH}}}{M_{\text{CH3OH}}} = \frac{83.3}{32}\]

\[n_{\text{CH3OH}} \approx 2.603\) моль

Так как в реакции образовалось два газа и мы знаем объем одного из них, мы можем использовать закон Авогадро и идеальный газовый закон, чтобы найти количество вещества продукта реакции.

Уравнение Авогадро гласит, что моли одного газа пропорциональны его объему при одинаковых условиях (температуре и давлении).

Используя этот закон, мы можем найти количество вещества газообразного продукта реакции:

\[n_{\text{продукта}} = \frac{V_{\text{продукта}}}{V_{\text{газа}}} \times n_{\text{газа}}\]

где \(n_{\text{продукта}}\) - количество вещества продукта реакции, \(V_{\text{продукта}}\) - объем продукта реакции, \(V_{\text{газа}}\) - объем газа, измеренный в нормальных условиях (н. у.) и \(n_{\text{газа}}\) - количество вещества газа.

По условию задачи объем газа составил 29,12 л (н. у.) и его плотность по гелию составляет 7,5. Для вычисления количества вещества газа, воспользуемся формулой:

\[n_{\text{газа}} = \frac{V_{\text{газа (н. у.)}}}{V_{\text{газа}}}\]

\[n_{\text{газа}} = \frac{29.12}{7.5}\]

\[n_{\text{газа}} \approx 3.883\) моль

Теперь мы можем вычислить количество вещества продукта реакции:

\[n_{\text{продукта}} = \frac{29.12}{7.5} \times 2.603\]

\[n_{\text{продукта}} \approx 10.072\) моль

Наконец, для определения процента выхода продукта реакции, мы сравниваем количество вещества продукта с количеством вещества исходного реагента (метанола) и умножаем это значение на 100:

\[ \text{Процент выхода продукта} = \frac{n_{\text{продукта}}}{n_{\text{CH3OH}}} \times 100\]

\[ \text{Процент выхода продукта} = \frac{10.072}{2.603} \times 100\]

\[ \text{Процент выхода продукта} \approx 386.79\%\]

Ответ: Процент выхода продукта реакции при дегидрировании 83,3 г метанола составляет примерно 386.79\%.