Какой объем газа CO требуется для синтеза 1 литра метанола, при условии, что плотность метанола составляет 0,8 г/мл

Тема урока: Расчет объема газа CO для синтеза 1 литра метанола

Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобятся знания о молярных соотношениях и плотности метанола. Начнем с расчета массы метанола, зная его объем и плотность. Масса метанола будет равна произведению его объема на плотность: масса = объем * плотность. После этого нам нужно найти количество вещества метанола в молях. Для этого мы делим массу метанола на его молярную массу. Затем, используя известное химическое уравнение реакции синтеза метанола, мы сопоставляем количество метанола и CO в соответствии с коэффициентами перед их формулами. Отсюда мы можем найти количество вещества CO в молях. Наконец, используя молярный объем газов при стандартных условиях, мы можем найти объем CO в литрах. Выход метанола будет равен найденному объему CO.

Демонстрация: Допустим, плотность метанола равна 0,8 г/мл. Найдем массу метанола:

масса = объем * плотность = 1 л * 0,8 г/мл = 800 г

Молярная масса метанола (CH₃OH) составляет около 32 г/моль. Найдем количество метанола в молях:

количество вещества = масса / молярная масса = 800 г / 32 г/моль = 25 моль

Согласно химическому уравнению синтеза метанола, на каждый моль метанола требуется один моль CO:

количество вещества CO = количество вещества метанола = 25 моль

Молярный объем газа при стандартных условиях составляет около 22,4 л/моль. Найдем объем CO в литрах:

объем CO = количество вещества CO * молярный объем = 25 моль * 22,4 л/моль = 560 л

Таким образом, для синтеза 1 литра метанола требуется 560 литров газа CO, при условии, что плотность метанола составляет 0,8 г/мл.

Совет: При решении задач по химии полезно знать молярные массы веществ и уметь пользоваться химическими уравнениями реакций для преобразования количества вещества. Также помните о единицах измерения и их преобразовании, например, г/мл в г/л и л в моль.

Проверочное упражнение: Каков объем газа CO требуется для синтеза 2 литров метанола, если плотность метанола составляет 0,9 г/мл? Ответ: 1 008 л.