Какова масса хлороформа, получаемого из 124 килограммов метана при 90-процентном выходе?

Содержание: Расчет массы хлороформа

Разъяснение:

Для решения данной задачи, нам нужно учесть, что хлороформ (CHCl3) получается из реакции метана (CH4) и хлора (Cl2). Масса хлороформа, полученного из метана, зависит от процента выхода реакции.

Сначала найдем молярную массу хлороформа. Хлороформ имеет молярную массу, равную сумме массы одного атома углерода (C), трех атомов водорода (H) и одного атома хлора (Cl), выраженную в граммах на моль.

Молярная масса хлороформа (CHCl3) = (масса С + масса H + масса Cl)

Масса С = молярная масса C = 12,01 г/моль
Масса Н = молярная масса Н = 1,01 г/моль
Масса Cl = молярная масса Cl = 35,45 г/моль

Молярная масса хлороформа:
= (12,01 г/моль) + (3 × 1,01 г/моль) + (35,45 г/моль)
≈ 119,38 г/моль

Затем, используя стехиометрию реакции, мы можем рассчитать массу хлороформа, получаемого из метана.

Реакция: CH4 + 3Cl2 → CHCl3 + 3HCl

Метан (CH4) и хлор (Cl2) реагируют в пропорции 1:3, поэтому количество хлороформа (CHCl3), получаемого из метана, будет равно 1/4 от его массы.

Масса хлороформа = (масса метана × молярная масса хлороформа) / 4
= (124 кг × 1000 г/кг) × (119,38 г/моль) / 4
≈ 3 690 250 г

Теперь, учитывая 90-процентный выход, мы можем рассчитать конечную массу хлороформа.

Масса хлороформа с учетом выхода = (масса хлороформа без учета выхода) × (выход в процентах / 100)
= 3 690 250 г × (90 / 100)
≈ 3 321 225 г

Таким образом, масса хлороформа, получаемого из 124 кг метана при 90-процентном выходе, составляет около 3 321 225 г.

Совет: Чтобы лучше понять решение этой задачи, рекомендуется изучить понятие стехиометрии и научиться применять ее к различным химическим реакциям.

Закрепляющее упражнение: Сколько хлороформа можно получить из 200 кг метана при 80-процентном выходе?