1) Для определения количества молей магния, необходимо знать уравнение реакции между магнием и хлором. Предположим, что уравнение выглядит следующим образом:
Mg + Cl₂ → MgCl₂
Из уравнения видно, что для полного реагирования одна молекула магния требует одну молекулу хлора. Таким образом, количество молей магния будет таким же, как количество молей хлора.
2) Для определения количества литров диоксида углерода, выделяющихся при полном сгорании 1 моля бутана, необходимо знать уравнение реакции сгорания бутана. Предположим, что уравнение выглядит следующим образом:
C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
Из уравнения видно, что при полном сгорании одной молекулы бутана образуется 4 молекулы диоксида углерода. Таким образом, количество литров диоксида углерода будет равно 4 литрам (н.у.).
3) Для определения количества граммов кремния, вступившего в реакцию с раствором щелочи, необходимо знать уравнение реакции и молярную массу кремния. В данном случае, молярная масса кремния равна 28 г/моль (как указано в вопросе).
Уравнение реакции неизвестно, поэтому мы не можем точно определить количество молей кремния, вступивших в реакцию. Но, если предположить, что уравнение реакции выглядит следующим образом:
Si + 2 NaOH → Na₂SiO₃ + H₂
Из уравнения видно, что при реакции одной молекулы кремния с двумя молекулами щелочи образуется одна молекула водорода. Таким образом, количество молей кремния будет таким же, как количество молей выделившегося водорода (22,4 л).
Для определения количества граммов кремния, можно воспользоваться формулой:
масса = количество молей × молярная масса
масса кремния = 22,4 моль × 28 г/моль = 627,2 г
1) Нам нужно знать сбалансированное химическое уравнение реакции между магнием и хлором, чтобы определить молярное соотношение между ними. Сбалансированное уравнение:
Mg + Cl2 -> MgCl2
Из этого уравнения мы видим, что 1 моль магния реагирует с 1 молем хлора. Следовательно, если у нас есть 5,6 л хлора при стандартной температуре и давлении (STP), мы можем использовать закон идеального газа, чтобы найти количество молей:
n = PV/RT
где P = 1 атм, V = 5,6 л, R = 0,0821 л-атм/моль-К и T = 273 К. Подставляя эти значения, получаем:
n = (1 атм)(5,6 л)/(0,0821 л-атм/моль-К)(273 К)
n = 0,231 моль
Следовательно, нам потребуется 0,231 моль магния, чтобы прореагировать с таким количеством хлора.
2) Полное сгорание бутана можно представить сбалансированным уравнением:
2C4H10 + 13O2 -> 8CO2 + 10H2O
Из этого уравнения мы видим, что 1 моль бутана дает 8 молей углекислого газа. Следовательно, если у нас есть 1 моль бутана, мы можем рассчитать количество произведенного диоксида углерода, используя это соотношение:
1 моль бутана x (8 моль CO2/1 моль бутана) = 8 моль CO2
Чтобы преобразовать моли в литры при нормальных условиях, мы используем тот факт, что 1 моль любого газа занимает 22,4 л при стандартных нормальных условиях. Поэтому:
8 моль CO2 x (22,4 л/моль) = 179,2 л CO2
Следовательно, при полном сгорании 1 моля бутана выделится 179,2 л углекислого газа.
3) Реакция между кремнием и раствором щелочи может быть представлена сбалансированным уравнением:
Si + 2NaOH + 2H2O -> Na2SiO3 + 3H2
Из этого уравнения мы видим, что 1 моль кремния дает 3 моля водорода. Следовательно, если у нас есть 22,4 л водорода при СТП, мы можем рассчитать количество прореагировавшего кремния, используя это соотношение:
1 моль Si x (3 моль H2/1 моль Si) = 3 моль H2
Чтобы преобразовать моли в литры при нормальных условиях, мы используем тот факт, что 1 моль любого газа занимает 22,4 л при стандартных нормальных условиях. Поэтому:
3 моль H2 x (22,4 л/моль) = 67,2 л H2
Следовательно, при реакции 1 моля кремния с раствором щелочи выделилось бы 67,2 л водорода. Чтобы рассчитать массу прореагировавшего кремния, нам нужно использовать его молярную массу:
молярная масса Si = 28 г/моль
Поэтому:
1 моль Si x (28 г/моль) = 28 г Si
Так, если из 1 моля кремния образовалось 67,2 л водорода, то:
28 г Si x (1 моль Si/28 г Si) x (1 моль H2/3 моль Si) = 0,3333 г Si
Таким образом, с раствором щелочи прореагировало 0,3333 г кремния.
Спирт может реагировать серной кислотой с образованием этилена или диэтилового эфира в зависимости от условий реакции. При образовании молекулы этилена серная кислота отнимает воду от каждой молекулы спирта, а при образовании эфира она отнимает воду от каждых двух молекул спирта:
Получение диэтилового эфира интересно тем, что очень убедительно показывает влияние условий реакции на образование разных продуктов из одних и тех же исходных веществ. Этиловый спирт и концентрированная серная кислота при нагревании выше 140- 150°С дают преимущественно этилен, при температуре ниже 140°С дают диэтиловый эфир.
На результат реакции оказывают влияние и относительные количества взятых веществ. При получении эфира относительное количество спирта должно быть больше, чем при получении этилена. Это объясняется тем, что эфир образуется при действии на этилсерную кислоту дополнительного количества спирта:
C2H5OSO2OH + НОС2Н5 > С2Н5— О — С2Н5 + H2SO4
тогда как этилен получается при разложении этилсерной кислоты:
C2H5OSO2OH >С2Н4 + H2SO4