Какой объем водорода потребуется для полного хлорирования 5л метана

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для полного хлорирования 5 литров метана (CH₄), необходимо рассмотреть уравнение реакции этого процесса:

CH₄ + Cl₂ -> CH₃Cl + HCl

В данном случае поведение реакционных веществ будем считать, как идеальные газы. Исходя из уравнения реакции, на 1 молекулу метана приходится 1 молекула хлора для его полного хлорирования.

Масса 1 молекулы метана (CH₄) = молярная масса метана = 12 (углерод) + 4*1 (водород) = 16 г/моль

Таким образом, для 5 л метана нужно:

Молярная масса CH₄ = 16 г/моль, объем = 5 л

Масса CH₄ = Молярная масса объем = 16 5 = 80 г

Теперь посмотрим на хлор. Масса 1 молекулы хлора (Cl₂) = молярная масса хлора = 35,5*2 = 71 г/моль

Масса 1 молекулы хлора (Cl₂) = молярная масса хлора = 71 г/моль

Таким образом, для полного хлорирования 1 молекулы метана необходимо:

Масса необходимого хлора = масса метана / масса 1 молекулы метана = 80 / 16 = 5 моль

Объем хлора = масса хлора / масса 1 молекулы хлора = 5 * 71 = 355 г

Теперь можем перевести массу хлора в объем:

V = M / p = 355 / 2,9 = 122 л

Таким образом, для полного хлорирования 5 л метана потребуется примерно 122 л хлора.