Какое количество газа образуется при взаимодействии 37,6 г фенола с избытком натрия, а затем смешивается с 3,36 дм^3
Какое количество газа образуется при взаимодействии 37,6 г фенола с избытком натрия, а затем смешивается с 3,36 дм^3 ацетилена (н.у.) и проходит через платиновый катализатор? Каков состав газовой смеси в объемных долях после реакции?
10.12.2023 23:11
Расчет количества газа:
Для начала, нам необходимо сделать ряд предположений:
1. Фенол и натрий реагируют полностью.
2. Нет боковых реакций или потери газа во время реакции.
Перейдем к расчету:
Шаг 1: Расчет молей фенола и ацетилена.
Масса фенола: 37,6 г
Молярная масса фенола (C6H6O): 94,11 г/моль
Моль фенола: масса фенола / молярная масса фенола = 37,6 г / 94,11 г/моль
Моль ацетилена: объем ацетилена (в дм^3) / 22,4 л/моль (объем 1 моль идеального газа при н.у.)
Шаг 2: Расчет мольного соотношения газов.
Из химического уравнения реакции нам известно, что 1 моль фенола соответствует 1 моль ацетилена.
Шаг 3: Расчет количества газа в молях.
Мольный коэффициент для фенола: количество молей фенола
Мольный коэффициент для ацетилена: количество молей ацетилена
Шаг 4: Расчет количества газа в д материальных частях.
Объем газа в дм^3 = количество молей * 22,4 л/моль
Состав газовой смеси в объемных долях:
Шаг 5: Расчет V% газовой смеси.
Для этого нам необходимо знать общий объем газовой смеси после реакции. Чтобы вычислить его, нам понадобится знать стехиометрию реакции (коэффициенты перед веществами в уравнении реакции).
После того, как мы знаем общий объем газовой смеси, мы можем рассчитать объемную долю каждого газа по формуле:
V% газа = (объем газа / общий объем газовой смеси) * 100%
Пример использования:
Задача: Какое количество газа образуется при взаимодействии 37,6 г фенола с избытком натрия, а затем смешивается с 3,36 дм^3 ацетилена (н.у.) и проходит через платиновый катализатор? Каков состав газовой смеси в объемных долях после реакции?
Решение:
1. Расчет количества газа:
- Моль фенола = 37,6 г / 94,11 г/моль = 0,399 моль
- Моль ацетилена = 3,36 дм^3 / 22,4 л/моль = 0,15 моль (предполагая идеальное поведение газа)
2. Расчет мольного соотношения газов:
- Мольный коэффициент для фенола = 0,399 моль
- Мольный коэффициент для ацетилена = 0,15 моль
3. Расчет количества газа в дм^3:
- Объем фенола = 0,399 моль * 22,4 л/моль = 8,93 л
- Объем ацетилена = 0,15 моль * 22,4 л/моль = 3,36 л
4. Расчет состава газовой смеси:
- Общий объем газовой смеси = объем фенола + объем ацетилена = 8,93 л + 3,36 л = 12,29 л
- Объемная доля фенола = (8,93 л / 12,29 л) * 100% = 72,62%
- Объемная доля ацетилена = (3,36 л / 12,29 л) * 100% = 27,38%
Совет: Для лучшего понимания расчета количества газа и состава газовой смеси, рекомендуется изучить шаги расчета, используя различные примеры задач и химические уравнения реакций.
Упражнение: Как изменится состав газовой смеси, если вместо 37,6 г фенола будет использовано только 25 г фенола? Предположим, что остальные условия остаются теми же. Рассчитайте новый состав газовой смеси в объемных долях.