Рассчитайте объем этилена, который образуется из этанола массой 25 г, содержащего 98% спирта, если выход продукта равен 92%.

Химия 11 класс Химические реакции и расчет объемов газов расчет объема этилена этанол масса 25 г выход продукта 92% химия 11 класс Новый

Чтобы рассчитать объем этилена, который образуется из этанола, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение массы чистого этанола

Сначала нужно узнать, сколько чистого этанола содержится в 25 г раствора, который содержит 98% спирта. Для этого мы можем воспользоваться следующей формулой:

Масса чистого этанола = масса раствора * процент этанола

Подставляем значения:

Масса чистого этанола = 25 г * 0.98 = 24.5 г

Шаг 2: Определение количества моль этанола

Теперь нам нужно найти, сколько моль этанола содержится в 24.5 г. Для этого воспользуемся молярной массой этанола (C2H5OH), которая составляет примерно 46 г/моль.

Количество моль этанола = масса этанола / молярная масса этанола

Подставляем значения:

Количество моль этанола = 24.5 г / 46 г/моль ≈ 0.532 моль

Шаг 3: Определение количества моль этилена

При дегидратации этанола образуется этилен (C2H4). Реакция можно представить следующим образом:

C2H5OH → C2H4 + H2O

Из уравнения видно, что на 1 моль этанола получается 1 моль этилена. Следовательно, количество моль этилена будет равно количеству моль этанола:

Количество моль этилена = 0.532 моль

Шаг 4: Учет выхода продукта

Поскольку выход продукта составляет 92%, мы должны учесть это в расчетах. Для этого умножим количество моль этилена на процент выхода:

Фактическое количество моль этилена = количество моль этилена * (выход / 100)

Подставляем значения:

Фактическое количество моль этилена = 0.532 моль * (92 / 100) ≈ 0.489 моль

Шаг 5: Расчет объема этилена

Теперь, чтобы найти объем этилена, воспользуемся уравнением состояния идеального газа. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем примерно 22.4 л.

Объем этилена = количество моль этилена * 22.4 л/моль

Подставляем значения:

Объем этилена ≈ 0.489 моль * 22.4 л/моль ≈ 10.95 л

Ответ:

Объем этилена, который образуется из этанола массой 25 г, содержащего 98% спирта, при выходе продукта 92%, составляет примерно 10.95 литров.