В результате неполного разложения метана на ацетилен и водорода зафиксировано увеличение общего объема газов в 1.4 раза. Как вычислить относительный выход ацетилена?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия вычисление относительного выхода ацетилена неполное разложение метана увеличение объема газов химия метана ацетилен и водород Новый

Для решения данной задачи нам необходимо понимать, что происходит при разложении метана (CH4) на ацетилен (C2H2) и водород (H2). Мы будем использовать закон сохранения массы и стехиометрию. Давайте разберем шаги решения.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции.

Неполное разложение метана можно представить следующим образом:

2 CH4 → C2H2 + 2 H2

Из этого уравнения видно, что из 2 молекул метана образуется 1 молекула ацетилена и 2 молекулы водорода.

Шаг 2: Определим начальный и конечный объемы газов.

• Начальный объем газов (V0) = объем метана = 2 молекулы CH4.
• Конечный объем газов (V1) = объем ацетилена + объем водорода = 1 молекула C2H2 + 2 молекулы H2 = 3 молекулы.

Шаг 3: Найдем увеличение объема газов.

По условию задачи, общий объем газов увеличился в 1.4 раза. Это означает, что:

V1 = 1.4 * V0

Подставим значения:

3 = 1.4 * 2

Это уравнение подтверждает, что объем газов увеличился в 1.4 раза.

Шаг 4: Рассчитаем относительный выход ацетилена.

Относительный выход ацетилена определяется как отношение количества образовавшегося ацетилена к общему количеству метана, который реагировал. Мы знаем, что из 2 молекул метана образуется 1 молекула ацетилена.

• Количество ацетилена (C2H2) = 1 молекула.
• Количество метана (CH4), который реагировал = 2 молекулы.

Шаг 5: Рассчитаем относительный выход.

Относительный выход ацетилена (R) можно вычислить по формуле:

R = (количество ацетилена / количество метана) * 100%

Подставим значения:

R = (1 / 2) * 100% = 50%

Таким образом, относительный выход ацетилена составляет 50%.