Какова масса хлора, присоединенного к 10 л смеси, состоящей из 32,8% CH4, 22,4% C2H2 и 44,87% C2H4, после реакции?

Чтобы решить эту задачу, мы должны знать коэффициенты реакции для каждого вещества, а затем использовать эти коэффициенты, чтобы найти количество вещества, присоединенного к 10 л смеси после реакции. Давайте начнем с записи уравнения реакции:

CH4 + C2H2 + C2H4 -> xCl2 + yH2

В данном случае x и y - коэффициенты стехиометрии, которые мы не знаем. Однако мы знаем, что хлор (Cl2) будет реагировать с метаном (CH4), ацетиленом (C2H2) и этиленом (C2H4) в пропорциях, соответствующих коэффициентам реакции.

Для решения этой задачи, нам понадобятся также молярные массы каждого вещества:

M(CH4) = 16 г/моль (молекулярная масса метана)
M(C2H2) = 26 г/моль (молекулярная масса ацетилена)
M(C2H4) = 28 г/моль (молекулярная масса этилена)
M(Cl2) = 71 г/моль (молекулярная масса хлора)

Теперь давайте рассчитаем количество вещества каждого компонента в смеси:

Количество метана (CH4):
n(CH4) = V * %CH4 * 1/100 * (1/M(CH4))
где V - объем смеси (10 л).
n(CH4) = 10 * 32,8/100 * 1/100 * (1/16) = 0,0205 моль

Аналогично, рассчитаем количество ацетилена (C2H2):
n(C2H2) = V * %C2H2 * 1/100 * (1/M(C2H2))
n(C2H2) = 10 * 22,4/100 * 1/100 * (1/26) = 0,0086 моль

А также количество этилена (C2H4):
n(C2H4) = V * %C2H4 * 1/100 * (1/M(C2H4))
n(C2H4) = 10 * 44,87/100 * 1/100 * (1/28) = 0,0159 моль

Теперь мы можем использовать коэффициенты реакции для вычисления количества хлора (Cl2), присоединенного к смеси:

Так как вещества реагируют в пропорциях, соответствующих коэффициентам реакции, мы можем написать следующее:

n(CH4) : n(C2H2) : n(C2H4) : n(Cl2) = 1 : 1 : 1 : x/y

Мы знаем, что для каждой молекулы CH4, C2H2 и C2H4 будет образовываться одна молекула Cl2. Таким образом, коэффициенты стехиометрии для хлора будут такими же, как для других веществ.

Итак, x = 0,0205 моль (метан) и y = 0,0086 моль (ацетилен и этилен).

Теперь, найдем массу хлора (Cl2):

Масса хлора (Cl2) = n(Cl2) * M(Cl2)
Масса хлора (Cl2) = (0,0205 + 0,0086) моль * 71 г/моль
Масса хлора (Cl2) = 0,0291 моль * 71 г/моль
Масса хлора (Cl2) = 2,0651 г

Итак, масса хлора, присоединенного к 10 л смеси после реакции, составляет 2,0651 г.