Для решения данной задачи нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
- Определение молекулярной массы метанола (CH3OH):
- Углерод (C) - 12 г/моль
- Водород (H) - 1 г/моль (3 атома, значит 3 г/моль)
- Кислород (O) - 16 г/моль
- Итого: 12 + 3 + 16 = 31 г/моль
- Определение количества моль метанола в 60 литрах:
- Плотность метанола примерно 0,79 г/мл, следовательно, 60 л = 60000 мл.
- Масса метанола = объем × плотность = 60000 мл × 0,79 г/мл = 47400 г.
- Количество моль метанола = масса / молекулярная масса = 47400 г / 32 г/моль ≈ 1487,5 моль.
- Реакция окисления метанола:
- Метанол (CH3OH) окисляется до формальдегида (HCHO) в реакции:
- 2 CH3OH + O2 → 2 HCHO + 2 H2O.
- Из уравнения видно, что 2 моль метанола дают 2 моль формальдегида.
- Следовательно, 1487,5 моль метанола дадут 1487,5 моль формальдегида.
- Определение массы формальдегида:
- Молекулярная масса формальдегида (HCHO) = 12 + 1 + 16 = 30 г/моль.
- Масса формальдегида = количество моль × молекулярная масса = 1487,5 моль × 30 г/моль = 44625 г.
- Определение массы 40%-ного раствора формалина:
- 40% раствора означает, что в 100 г раствора содержится 40 г формальдегида.
- Для нахождения массы раствора, содержащего 44625 г формальдегида, используем пропорцию:
- Масса раствора = (масса формальдегида / процентное содержание) × 100 = (44625 г / 40) × 100 = 111562,5 г.
- Перевод массы раствора в литры:
- Плотность формалина = 0,79 г/мл, следовательно, 111562,5 г = 111562,5 г / 0,79 г/мл ≈ 141000 мл = 141 л.
Итак, можно получить примерно 141 литр 40%-ного раствора формалина при окислении 60 л метанола.