Найти массу натрия, необходимую для процесса синтеза Вюрца, при условии, что 78 литров этана преобразовались

Для решения данной задачи нам понадобится две важные информации: уравнение реакции Вюрца и молярная масса натрия. Согласно условию, мы знаем, что 78 литров этана полностью превращаются в другое соединение. Для начала, давайте выразим количество вещества этана в молях при известном значении его объема.

Чтобы перевести объем вещества в количество вещества (в молях), мы должны использовать уравнение состояния идеального газа:

\[V = n \cdot V_m\]

где \(V\) - объем газа в литрах, \(n\) - количество вещества (в молях), \(V_m\) - молярный объем газа (по умолчанию при нормальных условиях 22.4 л/моль).

Решим эту формулу для \(n\) и найдем количество молей этана:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

Подставим значения:

\[n = \frac{78}{22.4} \approx 3.48\ моль\]

Теперь нам необходимо узнать соотношение между количеством молей этана и массой натрия в реакции Вюрца. Для этого мы обращаемся к уравнению реакции:

\[C_2H_6 + 2Na \rightarrow C_2H_6Na_2\]

Уравнение показывает, что для синтеза моногалоген производного соединения необходимо на один моль этана использовать два моля натрия. Поскольку мы знаем количество молей этана, мы можем вычислить количество молей натрия, которые нужны для реакции:

\[n_{Na} = 2 \cdot n_{C_2H_6}\]

Подставим значение количества молей этана \(n = 3.48\) в формулу:

\[n_{Na} = 2 \cdot 3.48 = 6.96\ моль\]

И наконец, остается найти массу натрия, зная количество молей и его молярную массу. Молярная масса натрия составляет 22.99 г/моль. Для расчета массы натрия в граммах воспользуемся формулой:

\[m_{Na} = n_{Na} \cdot M_{Na}\]

Подставим значения:

\[m_{Na} = 6.96 \cdot 22.99 = 160.01\ г\]

Итак, для синтеза Вюрца, необходимо 160.01 грамм натрия.