Какой объем хлора (н.у.) требуется для синтеза 31,4 г монохлорпропана из пропана в реакции замещения?

Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать молярные пропорции и данные из химического уравнения реакции замещения пропана и хлора.

Сначала, давайте запишем химическое уравнение реакции:

\[ C_3H_8 + Cl_2 \rightarrow C_3H_7Cl + HCl \]

Из уравнения видно, что для синтеза 1 моль монохлорпропана (C3H7Cl) требуется 1 моль хлора (Cl2).

Теперь мы можем найти молярную массу монохлорпропана, чтобы преобразовать массу в количество вещества:

Молярная масса монохлорпропана (C3H7Cl) равна сумме масс атомов в его молекуле. Следуя периодической системе элементов, весы атомов равны:

Атом углерода (C) - 12,01 г/моль
Атомуроводорода (H) - 1,01 г/моль
Атом хлора (Cl) - 35,45 г/моль

Расчет молярной массы монохлорпропана:

\[ M(C3H7Cl) = (3 \times M(C)) + (7 \times M(H)) + M(Cl) \]

\[ M(C3H7Cl) = (3 \times 12,01) + (7 \times 1,01) + 35,45 \]

\[ M(C3H7Cl) = 99,55 \]

Теперь можем перейти от массы монохлорпропана к количеству вещества по формуле:

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

где n - количество вещества (в молях), m - масса (в граммах), M - молярная масса (в г/моль).

\[ n(C3H7Cl) = \frac{31,4}{99,55} \]

\[ n(C3H7Cl) \approx 0,315 \]

Так как реакция замещения пропана требует 1 моль хлора (Cl2) на 1 моль монохлорпропана (C3H7Cl), то нам также понадобится 0,315 моль хлора (Cl2).

Теперь можем найти массу хлора по формуле:

\[ m = n \times M \]

\[ m(Cl2) = 0,315 \times 70,9 \]

\[ m(Cl2) \approx 22,34 \]

Таким образом, для синтеза 31,4 г монохлорпропана из пропана в реакции замещения нам понадобится около 22,34 г хлора (Cl2).