Question

За термічного розкладання етану отримали вуглець масою 480 кг. Обчисліть об'єми етану, що розклався, і водню, що утворився (н. у.).

Answer 1

Дано: m(С)=480 кг = 480 000 г. Знайти: V(С2Н6)-?, V(Н2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції.
    х л           480 000 г         у л
     С2Н6   →         2С    +    3H2.
    22,4 л           24 г           67,2 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Розклався 1 моль етану С2Н6 з утворенням 2 моль вуглецю С і 3 моль водню Н2, тому обчислюємо масу 2 моль вуглецю та об'єм 3 моль водню і 1 моль етану (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 3 моль газу займуть 67,2 л.).
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) вуглецю С й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(С)=Ar(C)=12.     M(C)=12 г/моль.  
Маса 1 моль=12 г, а маса 2 моль = 24 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму етану:
х л/22,4 = 480000 г/24 г, звідси х=(480000г•22,4 л)/24г=448000 л
Пропорція для обчислення об'єму водню:
480000 г/24 г = у л/ 67,2 л, звідси у=(480000г•67,2 л)/24г=1344000 л
Відповідь. V(С2Н6)=448000 л; V(Н2)=1344000 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції:  С2Н6 → 2С+3H2
Обчислюємо кількість речовини вуглецю С масою 480000 г  за формулою y=m/M, де M г/моль=Mr .
Mr(С)=Ar(C)=12.     M(C)=12 г/моль.
y(С)=480000 г : 12 г/моль = 40000 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Розклався 1 моль етану С2Н6 з утворенням 2 моль вуглецю С і 3 моль водню Н2, кількість речовини етану є у два рази менше, тому y(С2Н6)=y(С)/2=40000/2 моль = 20000 моль, а кількість речовини водню є у 1,5 (3/2=1,5) разів більше, тому y(Н2)=y(С)•1,5=40000 моль •1,5 = 60000 моль.
Обчислюємо об'єм певної кількості речовини за формулою V=Y•Vм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
Обчислюємо об'єм етану кількістю речовини 20000 моль.
V(С2Н6)=20000 моль•22,4 л/моль=448000 л.
Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 60000 моль.
V(Н2)=60000 моль•22,4 л/моль=1344000 л.
Відповідь. V(С2Н6)=448000 л; V(Н2)=1344000 л.