1.Массовая доля водорода в углеводороде равна 18,18 %. Этот углеводород: 1) этан 2) пропан 3) бутан...

Тематика Химия
Уровень 10 - 11 классы
химия массовая доля водорода углеводороды этан пропан бутан пентан иодметан натрий этан выход продукта реакции задачи с решениями
0

1.Массовая доля водорода в углеводороде равна 18,18 %. Этот углеводород: 1) этан 2) пропан 3) бутан 4) пентан. 2. При нагревании иодметана массой 2,84 г с избытком металлического натрия получили 179,2 мл этана (н.у). Выход продукта реакции составил: а) 70%, б) 75 %, в)80%, г) 85 %. На обе задачи нужно решение. Спасибо заранее.

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Конечно, давайте разберём оба вопроса по порядку.

Вопрос 1: Определение углеводорода по массовой доле водорода

Массовая доля водорода ((w_H)) в углеводороде составляет 18,18 %. Это значит, что на 100 г углеводорода приходится 18,18 г водорода.

Формула для расчета массовой доли водорода в углеводороде (C_nH_m): [ w_H = \frac{mH}{M{общ}} \times 100\% ]

где:

  • ( m_H ) — масса водорода,
  • ( M_{общ} ) — молекулярная масса углеводорода.

Для углеводорода (C_nHm): [ M{общ} = 12n + m ] [ m_H = m \cdot 1 ] (где 1 — атомная масса водорода)

Подставим в формулу: [ w_H = \frac{m}{12n + m} \times 100\% ]

Преобразуем уравнение для нахождения соотношения ( n ) и ( m ): [ 18,18 = \frac{m}{12n + m} \times 100 ]

Решим это уравнение: [ 0.1818 = \frac{m}{12n + m} ] [ 0.1818 (12n + m) = m ] [ 2.1816n = 0.8182m ] [ n = \frac{0.8182m}{2.1816} ] [ n \approx \frac{m}{2.6667} ]

Теперь проверим возможные значения (n) и (m) для предложенных углеводородов:

  1. Этан ((C_2H_6)): [ w_H = \frac{6}{12 \cdot 2 + 6} \times 100\% = \frac{6}{30} \times 100\% = 20\% ]

  2. Пропан ((C_3H_8)): [ w_H = \frac{8}{12 \cdot 3 + 8} \times 100\% = \frac{8}{44} \times 100\% \approx 18.18\% ]

  3. Бутан ((C4H{10})): [ w_H = \frac{10}{12 \cdot 4 + 10} \times 100\% = \frac{10}{58} \times 100\% \approx 17.24\% ]

  4. Пентан ((C5H{12})): [ w_H = \frac{12}{12 \cdot 5 + 12} \times 100\% = \frac{12}{72} \times 100\% = 16.67\% ]

Соответственно, углеводород с массовой долей водорода 18,18% — это пропан ((C_3H_8)).

Вопрос 2: Определение выхода продукта реакции

Рассчитаем выход продукта реакции при нагревании иодметана с избытком металлического натрия, где образуется этан.

Реакция: [ 2CH_3I + 2Na \rightarrow C_2H_6 + 2NaI ]

  1. Молекулярная масса иодметана ((CH_3I)): [ M(CH_3I) = 12 + 3 \cdot 1 + 127 = 142 \text{ г/моль} ]

  2. Количество вещества иодметана: [ n(CH_3I) = \frac{масса}{молекулярная\ масса} = \frac{2.84 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0.02 \text{ моль} ]

  3. Количество вещества этана: По уравнению реакции, из 2 моль иодметана получается 1 моль этана: [ n(C_2H_6) = \frac{0.02 \text{ моль}}{2} = 0.01 \text{ моль} ]

  4. Объем этана при н.у. (нормальные условия, (22.4 \text{ л/моль})): [ V(C_2H_6) = n \times 22.4 = 0.01 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.224 \text{ л} = 224 \text{ мл} ]

  5. Выход продукта: Действительный объем этана (V_{\text{д}} = 179.2 \text{ мл}).

Выход (Y) рассчитывается по формуле: [ Y = \frac{V{\text{д}}}{V{\text{теор}}} \times 100\% ] [ Y = \frac{179.2 \text{ мл}}{224 \text{ мл}} \times 100\% \approx 80\% ]

Таким образом, выход продукта реакции составил 80%.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

  1. Для определения углеводорода, в котором массовая доля водорода равна 18,18%, можно использовать формулу расчета массовой доли компонента в веществе: Массовая доля = (Масса компонента / Молярная масса вещества) * 100%

Для данного углеводорода можно предположить, что он содержит только углерод и водород. Таким образом, для каждого углеводорода из списка (этан, пропан, бутан, пентан) можно расчитать массовую долю водорода и сравнить с заданным значением 18,18%.

  1. Для определения выхода продукта реакции при нагревании иодметана с натрием можно использовать данные о массе иодметана, полученном объеме этана и уравнение реакции. Сначала нужно определить количество иодметана, которое реагировало, затем посчитать количество полученного этана и выразить его выход относительно теоретического значения.

Решение обеих задач требует более подробной информации о реакциях и расчетах, которые невозможно предоставить в данном контексте.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме