Какой будет состав газовой смеси, образовавшейся после реакции глицерина массой 18,4 г с избытком натрия и пропуске
Какой будет состав газовой смеси, образовавшейся после реакции глицерина массой 18,4 г с избытком натрия и пропуске этенона (7,84 дм3, н. у.) через платиновый катализатор? Ответ представьте в объемных долях каждого газа.
18.11.2023 02:03
Пояснение: Для решения данной задачи необходимо знать состав исходных реагентов, а также принцип составления и сбалансирования химического уравнения реакции.
Исходные данные задачи:
Масса глицерина (C3H8O): 18,4 г
Объем этенона (C2H4O): 7,84 дм3 (нормальные условия)
Сначала составим и сбалансируем химическое уравнение реакции. Будем предполагать, что глицерин полностью реагирует с натрием и этеноном, образуя газовую смесь.
C3H8O + 6Na + 3C2H4O -> 3Na2CO3 + 3CH4 + 3H2O
Исходя из сбалансированного уравнения, можно увидеть, что после реакции образуется:
- 3 моль углекислого натрия (Na2CO3)
- 3 моль метана (CH4)
- 3 моль воды (H2O)
Теперь мы можем рассчитать количество вещества каждого газа в объеме. Для этого используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
Где:
P - давление (при нормальных условиях равно 1 атм)
V - объем газа
n - количество вещества газа (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм*л/моль*К)
T - температура (при нормальных условиях равна 273 К)
Для каждого газа рассчитаем количество вещества:
n(Na2CO3) = 3 моль
n(CH4) = 3 моль
n(H2O) = 3 моль
Теперь можем выразить количество вещества каждого газа в объемных долях, поделив на общее количество вещества газовой смеси:
Объемная доля (Na2CO3) = n(Na2CO3) / (n(Na2CO3) + n(CH4) + n(H2O))
Объемная доля (CH4) = n(CH4) / (n(Na2CO3) + n(CH4) + n(H2O))
Объемная доля (H2O) = n(H2O) / (n(Na2CO3) + n(CH4) + n(H2O))
Доп. материал:
Задача: Какой будет состав газовой смеси, образовавшейся после реакции глицерина массой 18,4 г с избытком натрия и пропуске этенона (7,84 дм3, н. у.) через платиновый катализатор?
Решение:
Масса глицерина (C3H8O): 18,4 г
Объем этенона (C2H4O): 7,84 дм3 (нормальные условия)
Используем сбалансированное химическое уравнение реакции и уравнение состояния идеального газа для рассчета объемных долей каждого газа:
Объемная доля (Na2CO3) = 3 / (3 + 3 + 3) = 1/3 = 0,33
Объемная доля (CH4) = 3 / (3 + 3 + 3) = 1/3 = 0,33
Объемная доля (H2O) = 3 / (3 + 3 + 3) = 1/3 = 0,33
Таким образом, состав газовой смеси будет:
- 33% углекислого натрия (Na2CO3)
- 33% метана (CH4)
- 33% воды (H2O)
Совет: Для лучшего понимания решения данной задачи, рекомендуется повторить основы химии и ознакомиться с концепцией сбалансированных химических уравнений реакций. Помните, что объемные доли газов описывают соотношение их количества в газовой смеси.
Задача для проверки:
Какова будет объемная доля кислорода (O2) в газовой смеси, образовавшейся после реакции окисления аммиака (NH3) в присутствии катализатора?