Каков выход хлорметана, если при хлорировании 5,0 л метана было получено 10,7 г этого продукта?

Химия 11 класс Реакции органических веществ выход хлорметана хлорирование метана 5,0 л метана 10,7 г хлорметана химия 11 класс Новый

Чтобы рассчитать выход хлорметана, нам нужно сначала понять, что такое выход и как его вычислить. Выход - это отношение массы полученного продукта к теоретически возможной массе этого продукта, умноженное на 100%. Давайте пройдемся по шагам, чтобы решить задачу.

1. Определим теоретическую массу хлорметана, которую можно получить из 5,0 л метана.
• Сначала найдем количество вещества метана (CH4) в молях. Для этого используем формулу: n = V / Vm, где n - количество вещества, V - объем (в литрах), а Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
• Подставляем значения: n = 5,0 л / 22,4 л/моль ≈ 0,223 моль.
2. Определим, сколько моль хлорметана (CH3Cl) можно получить из метана.
• При хлорировании метана образуется хлорметан в результате реакции: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl.
• Из уравнения видно, что 1 моль метана дает 1 моль хлорметана. Таким образом, из 0,223 моль метана можно получить 0,223 моль хлорметана.
3. Теперь найдем массу полученного хлорметана.
• Молярная масса хлорметана (CH3Cl) составляет: 12 (C) + 3*1 (H) + 35,5 (Cl) = 12 + 3 + 35,5 = 50,5 г/моль.
• Теперь можем найти массу теоретически полученного хлорметана: m = n * M = 0,223 моль * 50,5 г/моль ≈ 11,25 г.
4. Теперь можем рассчитать выход хлорметана.
• Выход хлорметана рассчитывается по формуле: Выход (%) = (масса полученного продукта / теоретическая масса продукта) * 100%.
• Подставляем значения: Выход (%) = (10,7 г / 11,25 г) * 100% ≈ 95,11%.

Таким образом, выход хлорметана составляет примерно 95,11%. Это довольно высокий выход, что свидетельствует о том, что процесс хлорирования прошел эффективно.