Найдите массу 1,2- дихлорэтана, который может быть получен при взаимодействии 89,6л (н.у.) этилена и...

Для решения задачи, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Запишем уравнение реакции: [\mathrm{C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_4Cl_2}]

2. Найдем количество вещества этилена ((\mathrm{C_2H_4})) и хлора ((\mathrm{Cl_2})) в молях:

   Из условий задачи известно, что все газы находятся в нормальных условиях (н.у.), поэтому можем использовать закон Авогадро: 1 моль газа занимает объем 22.4 л.

   Количество вещества этилена ((\mathrm{C_2H_4})): [ n(\mathrm{C_2H_4}) = \frac{89.6 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 4 \, \text{моль} ]

   Количество вещества хлора ((\mathrm{Cl_2})): [ n(\mathrm{Cl_2}) = \frac{112 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 5 \, \text{моль} ]

3. Определим лимитирующий реагент:

   Из уравнения реакции видно, что для полного взаимодействия 1 моль этилена требуется 1 моль хлора. Таким образом, можно сравнить количество веществ:

   • (\mathrm{C_2H_4}): 4 моль
   • (\mathrm{Cl_2}): 5 моль

   Этилен ((\mathrm{C_2H_4})) является лимитирующим реагентом, так как его количество меньше.

4. Рассчитаем теоретическое количество 1,2-дихлорэтана ((\mathrm{C_2H_4Cl_2})):

   Из уравнения реакции видно, что 1 моль этилена дает 1 моль 1,2-дихлорэтана: [ n(\mathrm{C_2H_4Cl_2}) = n(\mathrm{C_2H_4}) = 4 \, \text{моль} ]

5. Рассчитаем теоретическую массу 1,2-дихлорэтана:

   Молярная масса 1,2-дихлорэтана ((\mathrm{C_2H_4Cl_2})): [ M(\mathrm{C_2H_4Cl_2}) = 2 \times 12 + 4 \times 1 + 2 \times 35.5 = 98 \, \text{г/моль} ]

   Теоретическая масса 1,2-дихлорэтана: [ m_{\text{теор}} = n(\mathrm{C_2H_4Cl_2}) \times M(\mathrm{C_2H_4Cl_2}) = 4 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 392 \, \text{г} ]

6. Учтем выход продукта:

   Выход продукта составляет 85%, значит фактическая масса продукта будет: [ m{\text{факт}} = m{\text{теор}} \times \frac{85}{100} = 392 \, \text{г} \times 0.85 = 333.2 \, \text{г} ]

Таким образом, масса 1,2-дихлорэтана, который может быть получен при данных условиях, составляет (333.2 \, \text{г}).

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение баланса реакции и закон сохранения массы.

Сначала составим уравнение реакции взаимодействия этилена и хлора:

C2H4 + Cl2 -> C2H4Cl2

Согласно уравнению, 1 моль этилена реагирует с 1 моль хлора и образует 1 моль 1,2-дихлорэтана.

Теперь найдем количество вещества каждого реагента:

n(C2H4) = V/22.4 = 89.6/22.4 = 4 моль n(Cl2) = V/22.4 = 112/22.4 = 5 моль

Из уравнения реакции видно, что теоретический выход продукта составляет 85% от количества ограничивающего реагента (в данном случае хлора). Следовательно, количество образовавшегося 1,2-дихлорэтана будет:

n(C2H4Cl2) = n(Cl2) выход = 5 0.85 = 4.25 моль

Найдем массу 1,2-дихлорэтана:

m(C2H4Cl2) = n(C2H4Cl2) M(C2H4Cl2) = 4.25 (12 + 21 + 235.5) = 4.25 * 98.96 = 420.7 г

Итак, масса 1,2-дихлорэтана, который может быть получен при взаимодействии 89,6 л этилена и 112 л хлора при выходе продукта 85%, составляет 420.7 г.