Question

Вычислите объем газа, который образуется при дегидратации 300г 96%-ного этилового спирта, если выход продукта составил 90% от теоретически возможного

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать молярную массу этилового спирта (С2Н5ОН) и применить пропорцию для вычисления объема газа.

1. Найдем молярную массу этилового спирта, сложив молярные массы всех атомов, входящих в его состав:
М(C) = 12,01 г/моль
М(H) = 1,01 г/моль
М(O) = 16,00 г/моль

М(C2Н5ОН) = 2*М(C) + 5*М(H) + М(O) = 2*12,01 + 5*1,01 + 16,00 = 46,07 г/моль

2. Теперь вычислим количество вещества этилового спирта (n) в 300 г 96%-ного этилового спирта, используя его молярную массу и массу образца:
n = масса / молярная масса = 300 г / 46,07 г/моль ≈ 6.51 моль

3. Затем найдем теоретическое количество вещества продукта (n_теор) при полной дегидратации (без учета выхода):
n_теор = n (коэффициент дегидратации) = 6.51 моль

4. Теперь вычислим фактическое количество вещества продукта (n_факт) с учетом выхода:
n_факт = n_теор * (выход/100) = 6.51 моль * (90/100) = 5.86 моль

5. Наконец, найдем объем газа, который образуется при дегидратации, используя уравнение состояния идеального газа:
V = n_факт * R * T / P

Где:
V - объем газа (в литрах)
n_факт - количество вещества продукта (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм / (моль·К))
T - температура (в Кельвинах)
P - давление (в атмосферах)

Здесь предполагается, что реакция происходит при стандартных условиях (0 °C или 273 K и 1 атмосфере).

Для примера, давайте примем температуру 273 K и давление 1 атмосферу:

V = 5.86 моль * 0.0821 л·атм / (моль·К) * 273 K / 1 атм ≈ 13.07 л

Таким образом, объем газа, который образуется при дегидратации 300 г 96%-ного этилового спирта, при условии, что выход продукта составил 90% от теоретически возможного, составляет примерно 13.07 литра.