Яка молекулярна формула утвореного продукту реакції заміщення між метаном і хлором, якщо масова частка хлору в цьому

Для решения данной задачи нам необходимо знать, что при реакции замещения метана и хлора образуется хлорметан (метилхлорид). Реакция записывается следующим образом:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

По условию задачи нам известно, что массовая доля хлора в образовавшемся продукте составляет 89,1%.

Массовая доля хлора в хлорметане можно определить по формуле:

Массовая доля хлора = (масса хлора / масса хлорметана) * 100%

Пусть масса хлорметана равняется 100 граммам. Тогда масса хлора в хлорметане составит:

Масса хлора = (массовая доля хлора / 100%) * масса хлорметана
= (89,1 / 100) * 100 г
= 89,1 г

Масса углерода в хлорметане можно определить из закона сохранения массы:

Масса углерода = масса хлорметана - масса хлора
= 100 г - 89,1 г
= 10,9 г

Теперь мы можем определить количество молей углерода и хлора в хлорметане, используя соотношение масс и молярные массы элементов (углерод и хлор).

Молярная масса углерода (С) равна примерно 12 г/моль, а молярная масса хлора (Cl) равна примерно 35,5 г/моль.

Таким образом, количество молей углерода и хлора можно определить по формуле:

Количество молей = масса / молярная масса

Количество молей углерода = 10,9 г / 12 г/моль
≈ 0,91 моль

Количество молей хлора = 89,1 г / 35,5 г/моль
≈ 2,51 моль

Поскольку реакция замещения протекает согласно уравнению CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl, то на каждый молекулу метана (CH4) необходимо 1 молекула хлора (Cl2) для образования одной молекулы хлорметана (CH3Cl).

Следовательно, молярное соотношение между хлором и метаном в реакционной смеси будет следующим:

Количество молекул хлора: Количество молекул метана = 2,51 моля : 0,91 моля ≈ 2,76 : 1

Таким образом, молекулярная формула образовавшегося продукта реакции замещения метана и хлора будет CH3Cl.