Какое количество (n) и объём (v) метана(ch4) и хлора(cl2) надо, чтобы получить 358,5 г хлороформа (chcl3), если исход 85% от теоретически возможного?

Question

Какое количество (n) и объём (v) метана(ch4) и хлора(cl2) надо, чтобы получить 358,5 г хлороформа (chcl3), если исход 85% от теоретически возможного?

Grisha84 04.03.2026 21:32

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для получения $358, 5 358 comma 5$ г хлороформа с выходом $85 % 85 %$ требуется $3, 53 3 comma 53$ моль ( $79, 15 79 comma 15$ л) метана и $10, 6 10 comma 6$ моль ( $237, 44 237 comma 44$ л) хлора. ️ Шаг 1: Составление уравнения реакции и расчет малярной массы Реакция хлорирования метана до хлороформа протекает по следующему уравнению: $C H_{4} + 3 C l_{2} C H C l_{3} + 3 H C l cap C cap H sub 4 plus 3 cap C l sub 2 right arrow cap C cap H cap C l sub 3 plus 3 cap H cap C l$ Рассчитаем молярную массу хлороформа ( $C H C l_{3} cap C cap H cap C l sub 3$ ): $M (C H C l_{3}) = 12 + 1 + 3 \cdot 35, 5 = 119, 5 г/моль cap M open paren cap C cap H cap C l sub 3 close paren equals 12 plus 1 plus 3 center dot 35 comma 5 equals 119 comma 5 г/моль$ ️ Шаг 2: Определение теоретически необходимого количества вещества Сначала найдем количество вещества хлороформа, которое было фактически получено: $n_{п р а к т} (C H C l_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{358, 5}{119, 5} = 3 моль n sub п р а к т end-sub open paren cap C cap H cap C l sub 3 close paren equals the fraction with numerator m and denominator cap M end-fraction equals the fraction with numerator 358 comma 5 and denominator 119 comma 5 end-fraction equals 3 моль$ С учетом выхода реакции ( $η = 85 % eta equals 85 %$ или $0, 85 0 comma 85$ ), теоретически необходимое количество вещества ( $n_{т е о р} n sub т е о р end-sub$ ) составит: $n_{т е о р} (C H C l_{3}) = \frac{n_{п р а к т}}{η} = \frac{3}{0, 85} \approx 3, 53 моль n sub т е о р end-sub open paren cap C cap H cap C l sub 3 close paren equals the fraction with numerator n sub п р а к т end-sub and denominator eta end-fraction equals the fraction with numerator 3 and denominator 0 comma 85 end-fraction is approximately equal to 3 comma 53 моль$ ️ Шаг 3: Расчет количества и объема реагентов Согласно уравнению реакции, соотношение реагентов составляет $n (C H_{4}) ∶ n (C l_{2}) ∶ n (C H C l_{3}) = 1 ∶ 3 ∶ 1 n open paren cap C cap H sub 4 close paren colon n open paren cap C l sub 2 close paren colon n open paren cap C cap H cap C l sub 3 close paren equals 1 colon 3 colon 1$ .

Количество метана: $n (C H_{4}) = n_{т е о р} (C H C l_{3}) = 3, 53 моль n open paren cap C cap H sub 4 close paren equals n sub т е о р end-sub open paren cap C cap H cap C l sub 3 close paren equals 3 comma 53 моль$ .
Объем метана ( $V_{m} = 22, 4 л/моль cap V sub m equals 22 comma 4 л/моль$ ): $V (C H_{4}) = 3, 53 \cdot 22, 4 \approx 79, 07 л cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren equals 3 comma 53 center dot 22 comma 4 is approximately equal to 79 comma 07 л$ . Количество хлора: $n (C l_{2}) = 3 \cdot n_{т е о р} (C H C l_{3}) = 3 \cdot 3, 53 = 10, 59 моль n open paren cap C l sub 2 close paren equals 3 center dot n sub т е о р end-sub open paren cap C cap H cap C l sub 3 close paren equals 3 center dot 3 comma 53 equals 10 comma 59 моль$ .
Объем хлора: $V (C l_{2}) = 10, 59 \cdot 22, 4 \approx 237, 22 л cap V open paren cap C l sub 2 close paren equals 10 comma 59 center dot 22 comma 4 is approximately equal to 237 comma 22 л$ .

Ответ: Для синтеза необходимо $n (C H_{4}) = 3, 53 n open paren cap C cap H sub 4 close paren equals 3 comma 53$ моль, $V (C H_{4}) = 79, 07 cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren equals 79 comma 07$ л; $n (C l_{2}) = 10, 59 n open paren cap C l sub 2 close paren equals 10 comma 59$ моль, $V (C l_{2}) = 237, 22 cap V open paren cap C l sub 2 close paren equals 237 comma 22$ л. Нужно ли рассчитать массу хлороводорода, образующегося в качестве побочного продукта в этой реакции?

Какое количество (n) и объём (v) метана(ch4) и хлора(cl2) надо, чтобы получить 358,5 г хлороформа (chcl3), если исход 85% от теоретически возможного?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов