Какой выход продукта в процентах от теоретического был получен в результате хлорирования метана объемом 6,16 л (н.у.), если в итоге получили жидкий тетрахлорид углерода объемом 22,5 мл и плотностью 1,6 г/мл?

Математика 11 класс Химические реакции и расчет выхода продуктов реакции выход продукта хлорирование метана тетрахлорид углерода объем продукта плотность вещества теоретический выход расчет процента химическая реакция Новый

Для того чтобы найти выход продукта в процентах от теоретического, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдем массу полученного тетрахлорида углерода.

Мы знаем, что плотность тетрахлорида углерода (CCl4) равна 1,6 г/мл. Объем полученного продукта составляет 22,5 мл. Используем формулу для нахождения массы:

• Масса = Плотность × Объем

Подставляем значения:

• Масса = 1,6 г/мл × 22,5 мл = 36 г

Шаг 2: Найдем теоретически возможное количество тетрахлорида углерода.

Метан (CH4) при хлорировании образует тетрахлорид углерода (CCl4) по уравнению:

• CH4 + 4Cl2 → CCl4 + 4HCl

Теперь найдем, сколько моль метана содержится в 6,16 л при нормальных условиях (н.у.).

По закону Авогадро, 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, количество моль метана можно найти по формуле:

• Количество моль = Объем / 22,4 л

Подставляем значения:

• Количество моль метана = 6,16 л / 22,4 л ≈ 0,275 моль

Согласно уравнению реакции, 1 моль метана дает 1 моль тетрахлорида углерода. Следовательно, из 0,275 моль метана мы можем получить 0,275 моль тетрахлорида углерода.

Шаг 3: Найдем массу теоретически возможного тетрахлорида углерода.

Молярная масса CCl4 составляет:

• 12 (углерод) + 4 × 35,5 (хлор) = 12 + 142 = 154 г/моль

Теперь найдем массу теоретически возможного тетрахлорида углерода:

• Масса теоретически возможного CCl4 = Количество моль × Молярная масса

Подставляем значения:

• Масса = 0,275 моль × 154 г/моль ≈ 42,35 г

Шаг 4: Найдем выход продукта в процентах от теоретического.

Выход продукта в процентах можно найти по формуле:

• Выход (%) = (Фактическая масса / Теоретическая масса) × 100%

Подставляем значения:

• Выход (%) = (36 г / 42,35 г) × 100% ≈ 85,02%

Ответ: Выход тетрахлорида углерода в результате хлорирования метана составил примерно 85,02% от теоретического.