Какова масса уксусной кислоты (г), образовавшейся при смешивании 250 дм³ бутана (н.у.) с 650 дм³ кислорода (н.у.) и пропускании этой смеси над катализатором?

Химия 11 класс Реакции горения углеводородов масса уксусной кислоты смешивание бутана и кислорода катализатор в химии химические реакции объём газов н.у. газов уксусная кислота химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть реакцию сгорания бутана (C4H10) с кислородом (O2), которая приводит к образованию углекислого газа (CO2) и воды (H2O). Однако в данном случае мы должны определить, как образуется уксусная кислота (CH3COOH) в результате реакции.

Во-первых, запишем уравнение реакции сгорания бутана:

C4H10 + O2 → CO2 + H2O

Согласно стехиометрии, для полного сгорания 1 моля бутана требуется 13/2 молей кислорода. Теперь давайте определим, сколько молей бутана и кислорода у нас есть.

При нормальных условиях (н.у.) 1 дм³ газа соответствует 1 молю. Поэтому:

• 250 дм³ бутана = 250 моль C4H10
• 650 дм³ кислорода = 650 моль O2

Теперь определим, какой из реагентов является лимитирующим. Для этого рассчитаем, сколько кислорода нужно для полного сгорания 250 моль бутана:

Нужное количество кислорода:

250 моль C4H10 * (13/2) = 1625 моль O2

У нас есть только 650 моль кислорода, поэтому кислород является лимитирующим реагентом.

Теперь мы можем определить, сколько бутана сгорит, исходя из имеющегося количества кислорода:

Сколько бутана сгорит:

650 моль O2 * (2/13) = 100 моль C4H10

Таким образом, 100 моль бутана сгорит, и мы можем рассчитать, сколько уксусной кислоты образуется. Для этого нужно знать, какова стехиометрия реакции образования уксусной кислоты из бутана. Однако в данной задаче мы не имеем прямого уравнения для этой реакции.

Тем не менее, если предположить, что образуется уксусная кислота, мы можем использовать закон сохранения массы и стехиометрию, чтобы найти массу уксусной кислоты.

Теперь определим массу уксусной кислоты, используя молекулярную массу:

• Молекулярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) = 60 г/моль

Если предположить, что при реакции образуется 100 моль уксусной кислоты (что является упрощением, так как в реальности это может быть не так), то:

Масса уксусной кислоты:

100 моль * 60 г/моль = 6000 г

Таким образом, масса уксусной кислоты, образовавшейся в ходе реакции, составит 6000 г. Однако важно помнить, что это предположение, и в реальных условиях количество уксусной кислоты может значительно отличаться в зависимости от условий реакции и катализатора.