Під час хлорування метану утворився гідроген хлорид масою 146 г. обчисліть об'єм вихідних речовин при н.у, що вступив в реакцію

Під час хлорування метану утворився гідроген хлорид масою 146 г. Обчисліть об'єми вихідних речовин (н.у.), що вступили в реакцію.

Дано: m(HCl)=146 г     Знайти: V(CH4)-?  V(Cl2)-?

Розв'язування

б

Записуємо рівняння реакції.

х л          у л                 146 г                    

СН4   +   4Сl2  →   CCl4 + 4HCl  

22,4 л      89,6 л              146 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 і 4 моль хлору Cl2 з утворенням 4 моль гідроген хлориду HCl. За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, а 4 моль займуть у 4 рази більший об'єм, тобто 89,6 л. Обчислюємо молярну масу (Mrг/моль=M) гідроген хлориду й, відповідно, масу 4 моль.

Mr(НCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HСl)=36,5 г/моль

Маса 1 моль=36,5 г, тоді маса 4 моль=146 г

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За до пропорції обчислюємо об'єм метану:

х л / 22,4 л = 146 г / 146 г, звідси

х л ● 146 г = 146 г ● 22,4 л

х = 146 г ● 22,4 л : 146 г

х =V(CH4)=22,4 л

За до пропорції обчислюємо об'єм хлору:

у л / 89,6 л = 146 г / 146 г, звідси

у л ● 146 г = 146 г ● 89,6 л

х = 146 г ● 89,6 л : 146 г

х =V(Cl2)=89,6 л

б

Записуємо рівняння реакції:  СН10+4Cl2→CCl4+4HCl

Обчислюємо кількість речовини гідроген хлориду масою 146 г за формулою v=m/M, де  

Mrг/моль=M

Mr(НCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HСl)=36,5 г/моль

v(НСl)=m(HCl):M(HCl)=146 г : 36,5 г/моль = 4 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 і 4 моль хлору Cl2 з утворенням 4 моль гідроген хлориду HCl, кількість речовини хлору однакова, а кількість речовини метану у 4 рази менша, ніж кількість речовини гідроген хлориду, тому  

v(CH4)=v(НCl):4=4 моль:4=1 моль

v(Cl2)=v(НCl)=4 моль

Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=v•Vм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.

V(CH4)=v(CH4)●VM=1 моль•22,4 л/моль=22,4 л

V(Cl2)=v(Cl2)●VM=4 моль•22,4 л/моль=89,6 л

Відповідь. V(CH4)=22,4 л; V(Cl2)=89,6 л

Объяснение: