Сколько объема бутана (н.у.) потребуется для получения 42 г бутена с учетом того, что доля выхода продуктов реакции

Данная задача связана с химией и стохиометрией. Для решения этой задачи нам необходимо знать химическое уравнение реакции образования бутена. Предположим, что бутен образуется из бутана путем удаления одной молекулы воды. Химическое уравнение для этой реакции будет выглядеть следующим образом:

\[C_4H_{10} → C_4H_8 + H_2O\]

Теперь давайте рассчитаем, сколько моль бутена (C₄H₈) можно получить из 42 г бутена.

Шаг 1: Рассчитаем молекулярную массу бутена (С₄H₈). В периодической системе элементов масса углерода (C) составляет около 12 г/моль, а масса водорода (H) - около 1 г/моль. Расчет массы бутена будет выглядеть следующим образом:

Масса бутена (С₄H₈) = Масса углерода (4 × 12) + Масса водорода (8 × 1) = 48 + 8 = 56 г/моль

Шаг 2: Рассчитаем, сколько моль бутена можно получить из 42 г бутена, используя полученную молекулярную массу. Для этого нужно разделить массу бутена на его молекулярную массу:

Количество молей бутена = Масса бутена / Молекулярная масса бутена = 42 г / 56 г/моль ≈ 0.75 моль бутена

Шаг 3: Учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 60% от теоретического значения, рассчитаем фактическое количество бутена, которое мы получим:

Фактическое количество бутена = Количество молей бутена × Доля выхода = 0.75 моль × 0.6 = 0.45 моль

Шаг 4: Рассчитаем объем бутана, который потребуется для получения этого количества бутена. Поскольку бутан является исходным веществом, его количество молей будет равно количеству молей бутена:

Количество молей бутана = Фактическое количество бутена = 0.45 моль

Шаг 5: Рассчитаем объем бутана (н.у.), используя его молекулярную массу и количество молей:

Объем бутана (н.у.) = Количество молей бутана × Молекулярная масса бутана = 0.45 моль × 58 г/моль ≈ 26.1 г

Таким образом, для получения 42 г бутена с учетом доли выхода продуктов реакции в 60% от теоретического значения потребуется примерно 26.1 г бутана (н.у.).