Какой объем этана возможно получить путем плавления 40 г металлического натрия и бромметана, содержащего примеси

Для решения этой задачи, нам необходимо знать мольную массу каждого из веществ и их реакционные соотношения.

Металлическое натрий (Na) имеет мольную массу около 23 г/моль, а бромметан (CH3Br) - около 94 г/моль.

Предположим, что реакция между натрием и бромметаном протекает согласно следующему уравнению:

\[2Na + CH3Br \rightarrow 2NaBr + CH4\]

Из уравнения видно, что для каждых 2 моль натрия требуется 1 моль бромметана для полного превращения.

Теперь, чтобы рассчитать количество этана (CH4), полученного путем плавления, мы должны определить, сколько моль бромметана присутствует в образце металлического натрия.

Для этого мы должны знать массовую долю бромметана. Предположим, что массовая доля бромметана в образце равна 50%. Это означает, что из 40 г образца, 20 г являются бромметаном.

Давайте переведем массу бромметана в моль, используя его мольную массу:

\[n(CH3Br) = \frac{масса}{мольная \; масса} = \frac{20}{94} \approx 0.213 \; моль\]

Таким образом, имея 0.213 моль бромметана, мы можем рассчитать количество этана, которое будет сформировано в результате реакции с натрием.

Из уравнения реакции мы видим, что для каждой молекулы бромметана образуется 1 молекула этана. Так что количество молекул этана будет таким же, как и количество молекул бромметана.

\[n(CH4) = 0.213 \; моль\]

Теперь, чтобы рассчитать массу этана, мы используем его мольную массу:

\[масса(CH4) = n \times мольная \; масса = 0.213 \times 16 \approx 3.408 \; г\]

Таким образом, можно получить примерно 3.408 г этана путем плавления 40 г металлического натрия и бромметана, содержащего примеси с массовой долей 50%.