Каковы результаты реакции между 5,6 л этилена (н.у.) и бромом, если было получено 42,3 г 1,2-дибромэтана? Ответ дайте

Для решения данной задачи нам необходимо использовать основы химических вычислений и уравнений реакций.

1. Начнем с написания уравнения реакции между этиленом и бромом. Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[C2H4 + Br2 \rightarrow C2H4Br2\]

2. Далее, нам необходимо выразить реакцию в терминах количества вещества, используя соотношение объема и мольного содержания. Учитывая, что все реакции протекают пропорционально количеству вещества, можно установить мольное соотношение между этиленом и 1,2-дибромэтаном. Это соотношение будет выглядеть следующим образом:

\[1 \, \text{моль} \, C2H4 + 1 \, \text{моль} \, Br2 \rightarrow 1 \, \text{моль} \, C2H4Br2\]

3. Теперь необходимо найти количество вещества брома, используя исходные данные о объеме этилена и его нормальных условиях. Мы знаем, что 5,6 л этилена при нормальных условиях составляют 1 моль.

4. Чтобы найти количество вещества брома, необходимо использовать идеальный газовый закон, который устанавливает, что объем идеального газа пропорционален количеству вещества и температуре. Мы можем использовать формулу:

\[PV = nRT\]

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

5. В данной задаче мы знаем объем (5,6 л), количество вещества (1 моль) и температуру (нормальные условия 298 К), поэтому сможем найти давление. Значение универсальной газовой постоянной составляет 0,0821 атм·л/моль·К.

6. Подставим известные значения в формулу:

\[P \cdot 5,6 = 1 \cdot 0,0821 \cdot 298\]

\[P = \frac{{1 \cdot 0,0821 \cdot 298}}{{5,6}}\]

\[P \approx 1,40 \, \text{атм}\]

Таким образом, давление равно примерно 1,4 атм.

7. Теперь, с помощью найденного давления и известного объема, мы можем найти количество вещества брома:

\[PV = nRT\]

\[1,4 \cdot V_{Br2} = n_{Br2} \cdot 0,0821 \cdot 298\]

\[n_{Br2} = \frac{{1,4 \cdot V_{Br2}}}{{0,0821 \cdot 298}}\]

8. В задаче не указан объем брома, поэтому допустим, что мы используем все 5,6 л этилена. Запишем найденное как n_{Br2}.

\[n_{Br2} = \frac{{1,4 \cdot 5,6}}{{0,0821 \cdot 298}}\]

\[n_{Br2} \approx 1,32 \, \text{моль}\]

Таким образом, количество вещества брома составляет примерно 1,32 моль.

9. Наконец, рассчитаем теоретический выход 1,2-дибромэтана, используя соотношение между этиленом и 1,2-дибромэтаном в уравнении реакции:

\[1 \, \text{моль} \, C2H4Br2 \rightarrow 1 \, \text{моль} \, C2H4\]

Таким образом, теоретический выход 1,2-дибромэтана составляет такое же количество вещества, что и этилен - 1,32 моль.

10. Чтобы найти процентный выход, мы должны сравнить фактическое количество полученного 1,2-дибромэтана с теоретическим количеством. Для этого нам известна масса полученного 1,2-дибромэтана (42,3 г). Чтобы найти процент выхода, мы разделим массу полученного вещества на массу теоретических 1,2-дибромэтана и умножим на 100:

\[\text{Процентный выход} = \frac{{\text{Масса полученного вещества}}}{{\text{Масса теоретического 1,2-дибромэтана}}} \times 100\]

\[\text{Процентный выход} = \frac{{42,3}}{{1,32 \cdot 140,91}} \times 100\]

\[\text{Процентный выход} \approx 25,4\%\]

Таким образом, результаты реакции между 5,6 л этилена (н.у.) и бромом показывают, что выход 1,2-дибромэтана составил около 25,4% от теоретического выхода.