Сколько массы MnO2 и объема соляной кислоты с концентрацией HCl = 35% (плотность = 1,2 г/мл) требуется для производства

Для начала, давайте разобьем эту задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем молекулярную формулу хлорида марганца (II) (MnO2).

Шаг 2: Рассчитаем мольную массу хлорида марганца (II).

Шаг 3: Определим мольное соотношение между хлоридом марганца (II) и хлором.

Шаг 4: Посчитаем количество молей хлора, необходимого для полного хлорирования метана.

Шаг 5: Рассчитаем массу хлорида марганца (II), необходимую для производства необходимого количества хлора.

Шаг 6: Определим объем соляной кислоты (HCl), необходимый для процесса.

Итак, приступим к каждому шагу по очереди.

Шаг 1: Молекулярная формула хлорида марганца (II) - MnO2.

Шаг 2: Рассчитаем мольную массу хлорида марганца (II). Для этого просуммируем атомные массы каждого элемента в молекуле MnO2.

Масса Марганца (Mn) = 54,938045 г/моль
Масса Кислорода (O) = 15,999 г/моль

Теперь рассчитаем полную мольную массу хлорида марганца (II):

Molar mass MnO2 = 2(Масса Марганца) + Масса Кислорода = 2(54,938045) + 2(15,999) = 54,938045 + 31,998 = 86,936045 г/моль

Шаг 3: Определим мольное соотношение между хлоридом марганца (II) и хлором. Из уравнения реакции известно, что при полном хлорировании хлора каждый моль метана требует один моль хлора.

Шаг 4: Рассчитаем количество молей хлора, необходимого для полного хлорирования метана. Для этого поделим заданный объем метана (11,2 л) на его молярный объем при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Мольный объем метана = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

Таким образом, нам потребуется 0,5 моль хлора для полного хлорирования метана.

Шаг 5: Рассчитаем массу хлорид марганца (II), необходимую для производства необходимого количества хлора. Для этого умножим количество молей хлора на мольную массу хлорида марганца (II).

Масса MnO2 = 0,5 моль хлора × 86,936045 г/моль = 43,4680225 г

Таким образом, нам потребуется около 43,47 г хлорида марганца (II) для полного хлорирования метана.

Шаг 6: Определим объем соляной кислоты (HCl), необходимый для процесса. Для этого рассчитаем количество молей соляной кислоты, используя ее массу и плотность.

Масса HCl = объем × плотность = 43,47 г / 1,2 г/мл = 36,225 мл

Таким образом, для производства необходимого количества хлора для полного хлорирования 11,2 л метана, нам потребуется около 43,47 г хлорида марганца (II) и 36,225 мл соляной кислоты с концентрацией HCl = 35% (плотность = 1,2 г/мл).