Образец технического карбида алюминия массой 16г обработали избытком воды. Определите объем газа, который получили при этом, если массовая доля примесей в карбиде составляет 10%, а выход продукта реакции равен 75%.
Для решения данной задачи используем уравнение химической реакции, в данном случае реакции образования метана из карбида алюминия и воды Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 3CH4
Молярная масса Al4C3 = 144 г/мол Молярная масса H2O = 18 г/мол Молярная масса CH4 = 16 г/моль
Для решения данной задачи используем уравнение химической реакции, в данном случае реакции образования метана из карбида алюминия и воды
Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 3CH4
Молярная масса Al4C3 = 144 г/мол
Молярная масса H2O = 18 г/мол
Молярная масса CH4 = 16 г/моль
1) Найдем массу образца чистого карбида алюминия
m_чистого = 16г (1-10%) = 16г 0.9 = 14.4г
2) Найдем количество вещества карбида алюминия
n_Al4C3 = m_чистого / молярная_масса_Al4C3 = 14.4г / 144 г/моль = 0.1 моль
3) Найдем количество газа, полученного при реакции метана
n_CH4 = 3/4 n_Al4C3 = 3/4 0.1 моль = 0.075 моль
4) Найдем массу газа, полученного при реакции
m_CH4 = n_CH4 молярная_масса_CH4 = 0.075 моль 16 г/моль = 1.2г
5) Найдем объем газа по уравнению состояния идеального газа
V = n * V_
где V_m - молярный объем газа при н.у. = 22.4 л/моль
V = 0.075 моль * 22.4 л/моль = 1.68 л
Итак, полученный объем газа при реакции равен 1.68 л.