Для расчета массовой доли выхода продукции при хлорировании метана, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем процесс поэтапно.
Шаг 1: Определение массы метана
- Сначала найдем массу метана, используя его объем и плотность.
- Формула для расчета массы: масса = объем × плотность.
- Подставляем известные значения: объем метана = 22,5 мл, плотность метана = 1,6 г/мл.
- Расчет: масса метана = 22,5 мл × 1,6 г/мл = 36 г.
Шаг 2: Определение теоретического выхода продукции
- При хлорировании метана (CH4) образуется хлорметан (CH3Cl) и хлор (Cl2).
- Реакция можно записать как: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl.
- Согласно уравнению реакции, из 1 моля метана получается 1 моль хлорметана.
- Теперь необходимо рассчитать, сколько граммов хлорметана получится из 36 г метана. Сначала найдем молекулярную массу метана: C (12 г/моль) + H (1 г/моль × 4) = 16 г/моль.
- Теперь находим количество молей метана: количество молей = масса / молекулярная масса = 36 г / 16 г/моль = 2,25 моль.
- Так как на 1 моль метана получается 1 моль хлорметана, то теоретический выход хлорметана также составит 2,25 моль.
- Теперь найдем массу хлорметана: молекулярная масса хлорметана (C (12 г/моль) + H (1 г/моль) + Cl (35,5 г/моль) = 48,5 г/моль).
- Масса хлорметана = количество молей × молекулярная масса = 2,25 моль × 48,5 г/моль = 109,125 г.
Шаг 3: Определение выхода продукции
- Теперь, если у нас есть фактический выход хлорметана (например, в результате эксперимента), мы можем рассчитать массовую долю выхода продукции.
- Формула для расчета массовой доли выхода: выход (%) = (фактический выход / теоретический выход) × 100%.
- Подставьте фактический выход, чтобы получить массовую долю выхода продукции.
Таким образом, чтобы рассчитать массовую долю выхода продукции, необходимо знать фактический выход хлорметана и использовать приведенные выше формулы и шаги.