Какова масса тетрахлорметана, которая получится при полном хлорировании 40 г метана по уравнению: CH4 + 4Cl2 -> CCl4 + 4HCl, если выход продукта составляет 80%?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия масса тетрахлорметана хлорирование метана уравнение реакции выход продукта химия 11 класс Новый

Чтобы определить массу тетрахлорметана (CCl4), которая получится при полном хлорировании 40 г метана (CH4), нужно следовать нескольким шагам. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем количество вещества метана.

Сначала найдем молекулярную массу метана:

• Масса углерода (C) = 12 г/моль
• Масса водорода (H) = 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
• Итого: 12 + 4 = 16 г/моль (молекулярная масса CH4)

Теперь найдем количество вещества метана в 40 г:

Количество вещества (n) = масса / молекулярная масса = 40 г / 16 г/моль = 2.5 моль.

Шаг 2: Определим, сколько тетрахлорметана получится.

Согласно уравнению реакции:

CH4 + 4Cl2 -> CCl4 + 4HCl

Из уравнения видно, что 1 моль метана дает 1 моль тетрахлорметана. Таким образом, 2.5 моль метана дадут 2.5 моль тетрахлорметана.

Шаг 3: Найдем массу тетрахлорметана.

Теперь найдем молекулярную массу тетрахлорметана:

• Масса углерода (C) = 12 г/моль
• Масса хлора (Cl) = 35.5 г/моль × 4 = 142 г/моль
• Итого: 12 + 142 = 154 г/моль (молекулярная масса CCl4)

Теперь можем найти массу тетрахлорметана, который теоретически получится:

Масса (m) = количество вещества (n) × молекулярная масса = 2.5 моль × 154 г/моль = 385 г.

Шаг 4: Учитываем выход продукта.

Выход продукта составляет 80%, поэтому фактическая масса тетрахлорметана будет:

Фактическая масса = теоретическая масса × (выход / 100) = 385 г × 0.8 = 308 г.

Ответ:

При полном хлорировании 40 г метана при выходе продукта 80% получится 308 г тетрахлорметана.