Какие массовые доли трихлорметана и тетрахлорметана были получены при хлорировании 31,36 л (н.у) метана, если в общей массе смеси было образовано 196,9 г?
Пошаговое объяснение:
Объяснение:
Для решения данной задачи нам нужно знать принципы расчета массовых долей веществ. Массовая доля (x) вещества в смеси определяется как отношение массы данного вещества (m) к общей массе смеси (M):
x = m/ M
Для решения задачи мы должны знать, что трихлорметан (CCl3H) и тетрахлорметан (CCl4) образуются при хлорировании метана (CH4). Молекулярные массы каждого вещества:
Масса трихлорметана (m1) = 117,33 г/моль
Масса тетрахлорметана (m2) = 153,82 г/моль
Для решения задачи мы сначала найдем количество вещества каждого компонента в смеси, а затем вычислим их массовые доли.
Шаг 1: Найдем количество вещества каждого компонента в смеси.
Используем уравнение идеального газа: V = nRT / P
n1 = (V * P) / (RT)
n2 = (V * P) / (RT)
где V — объем газа (31,36 л, приведенный к нормальным условиям), P — давление (примем равным 1 атм), R — универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / моль * К), T — температура (примем равной 273 К).
Шаг 2: Найдем массу каждого компонента.
m1 = n1 * molar mass of trichloromethane
m2 = n2 * molar mass of tetrachloromethane
Шаг 3: Вычислим массовые доли каждого компонента.
mass fraction of trichloromethane (x1) = m1 / M
mass fraction of tetrachloromethane (x2) = m2 / M
Пример использования:
Дано:
V = 31,36 л (н.у)
M = 196,9 г
Молекулярная масса CCl3H = 117,33 г/моль
Молекулярная масса CCl4 = 153,82 г/моль
Шаг 1: Найдем количество вещества каждого компонента в смеси.
n1 = (31,36 * 1) / (0,0821 * 273)
n2 = (31,36 * 1) / (0,0821 * 273)
Шаг 2: Найдем массу каждого компонента.
m1 = n1 * 117,33
m2 = n2 * 153,82
Шаг 3: Вычислим массовые доли каждого компонента.
x1 = m1 / 196,9
x2 = m2 / 196,9
Подставляем значения и рассчитываем массовые доли для каждого компонента.
Совет:
Для более легкого понимания задачи, рекомендуется понять основы химии и уметь работать с молярными массами веществ. Также имейте в виду, что при расчете объемов газов нужно приводить их к нормальным условиям (н.у). Принимайте во внимание, что данная задача является классическим примером применения концепции массовых долей.
Практика:
Посчитайте массовые доли trichloromethane (CCl3H) и tetrachloromethane (CCl4) при хлорировании 50 л (н.у) метана, если в общей массе смеси образуется 300 г.