Для решения задачи необходимо сначала определить, какой альдегид будет получен в результате гидратации ацетилена. Ацетилен (C2H2) при гидратации образует этаналь (или ацетальдегид, C2H4O).
Теперь давайте разберем шаги решения:
- Определим количество молей ацетилена:
- Для этого используем уравнение состояния газа: PV = nRT, где:
- P - давление (в атмосферах), V - объем (в литрах), n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура (в К). Предположим, что температура и давление стандартные условия (T = 273 K, P = 1 атм).
- Подставляем известные значения: V = 4 л, P = 1 атм, R = 0,0821 л·атм/(моль·К), T = 273 K.
- n = PV / RT = (1 атм * 4 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 K) ≈ 0,177 моль.
- Определим количество молей полученного альдегида:
- Гидратация ацетилена идет по реакции: C2H2 + H2O → C2H4O.
- Из уравнения видно, что 1 моль ацетилена дает 1 моль альдегида.
- Следовательно, количество молей этаналя будет равно количеству молей ацетилена: n(C2H4O) = 0,177 моль.
- Определим массу полученного альдегида:
- Молярная масса этаналя (C2H4O) = 2 * 12 + 4 * 1 + 16 = 44 г/моль.
- Масса этаналя, полученного без учета выхода: m = n * M = 0,177 моль * 44 г/моль ≈ 7,788 г.
- Учитываем выход продукта:
- Выход составляет 95%, следовательно, фактическая масса альдегида будет: m(фактическая) = 7,788 г * 0,95 ≈ 7,409 г.
Ответ: Масса альдегида, полученного с выходом 95%, составляет примерно 7,41 г.