Сколько литров хлора потребуется для получения тетрахлорметана из 21,6 г диенового углеводорода, если...

Для получения тетрахлорметана из диенового углеводорода, сначала необходимо провести бромирование всех двойных связей, а затем провести хлорирование.

1. Рассчитаем количество брома, необходимого для бромирования всех двойных связей в 21,6 г диенового углеводорода: Молярная масса брома (Br2) = 159,808 г/моль Молярная масса диенового углеводорода = 21,6 г / (48 г/моль) = 0,45 моль Необходимое количество брома = 0,45 моль x 159,808 г/моль = 72,4136 г

2. Рассчитаем количество хлора, необходимого для хлорирования полученного бромированным диеновым углеводородом: Молярная масса хлора (Cl2) = 70,906 г/моль Молярная масса тетрахлорметана (CCl4) = 153,822 г/моль Необходимое количество хлора = 72,4136 г x (4 x 70,906 г/моль) / 48,01 г/моль = 359,34 г

3. Рассчитаем объем хлора при н.у. (0°C, 1 атм) в литрах: Объем хлора = 359,34 г / 70,906 г/моль x 22,4 л/моль = 113,6 л

Итак, для получения тетрахлорметана из 21,6 г диенового углеводорода потребуется приблизительно 113,6 л хлора.

Для решения этой задачи нужно использовать несколько химических понятий и уравнений. Мы начнем с определения молекулярной формулы диенового углеводорода и затем перейдем к расчету необходимого количества хлора для получения тетрахлорметана.

1. Определение молекулярной формулы диена:

   Из условия известно, что на бромирование одной двойной связи в 16,2 г диена ушло 48 г брома (Br₂). Рассчитаем количество молей брома:

   [ \text{Молярная масса Br}_2 = 79,9 \times 2 = 159,8 \text{ г/моль} ]

   [ n(\text{Br}_2) = \frac{48 \text{ г}}{159,8 \text{ г/моль}} \approx 0,3 \text{ моль} ]

   Бромируется одна двойная связь, значит 0,3 моль брома соответствует 0,3 моль двойных связей в 16,2 г диена. Отсюда можно найти молекулярную массу одной моль двойных связей в диене:

   [ n(\text{диен}) = 0,3 \text{ моль} ]

   [ \text{Молекулярная масса диена} = \frac{16,2 \text{ г}}{0,3 \text{ моль}} = 54 \text{ г/моль} ]

2. Формула диена:

   Диеновый углеводород с молекулярной массой 54 г/моль может быть бутадиеном (\text{C}_4\text{H}_6) (молекулярная масса = (4 \times 12 + 6 \times 1 = 54)).

3. Реакция с хлором:

   Для получения тетрахлорметана ((\text{CCl}_4)) из бутадиена ((\text{C}_4\text{H}_6)), сначала происходит полное хлорирование:

   [ \text{C}_4\text{H}_6 + 4\text{Cl}_2 \rightarrow \text{C}_4\text{H}_6\text{Cl}_8 ]

   Из этого соединения можно получить тетрахлорметан. Но для упрощения задачи предположим, что хлорирование идет непосредственно к образованию (\text{CCl}_4).

4. Расчет количества хлора:

   Рассчитаем количество бутадиена в 21,6 г:

   [ n(\text{C}_4\text{H}_6) = \frac{21,6 \text{ г}}{54 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль} ]

   Необходимо 4 моля хлора на каждый моль бутадиена:

   [ n(\text{Cl}_2) = 0,4 \text{ моль} \times 4 = 1,6 \text{ моль} ]

   Объём хлора при нормальных условиях (22,4 л/моль):

   [ V(\text{Cl}_2) = 1,6 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 35,84 \text{ л} ]

Таким образом, для получения тетрахлорметана из 21,6 г бутадиена потребуется 35,84 литра хлора.