ОБЧИСЛІТЬ Максимальний об'єм хлору,необхідний для хлорування 2,8 л метанк. Об'єм газів приведені до нормалтних умов.

Ответ: Хлорування метану (CH4) приводить до утворення хлориду метилу (CH3Cl) та хлориду метилену (CH2Cl2). Хімічні рівняння реакцій такі:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

Для обчислення максимального об'єму хлору, необхідного для хлорування 2,8 л метану, спочатку потрібно знайти кількість метану, яка буде взята участь у реакції. Зважаючи на стехіометрію реакції, можна записати наступне:

1 моль CH4 взаємодіє з 1 моль Cl2, щоб утворити 1 моль CH3Cl та 1 моль HCl.

Тому, щоб перетворити 2,8 л метану в хлорид метилу, необхідно:

2,8 л CH4 × (1 моль / 22,4 л) = 0,125 моль CH4

Оскільки 1 моль CH4 дає 1 моль CH3Cl, то 0,125 моль CH4 дасть 0,125 моль CH3Cl. Тепер можна використати стехіометрію реакції, щоб визначити, скільки молей Cl2 потрібно для утворення 0,125 моль CH3Cl.

1 моль CH3Cl взаємодіє з 1 моль Cl2, щоб утворити 1 моль CH2Cl2 та 1 моль HCl.

Тому, щоб утворити 0,125 моль CH3Cl, необхідно 0,125 моль Cl2. Аналогічно, для утворення 0,125 моль CH2Cl2 необхідно ще 0,125 моль Cl2. Загальна кількість Cl2, необхідна для реакції, дорівнює:

0,125 моль CH3Cl + 0,125 моль CH2Cl2 = 0,25 моль Cl2

Тепер можна визначити об'єм Cl2 за нормальних умов (температура 0 °C, тиск 1 атм) за допомогою загального газового закону:

PV = nRT де P = 1 атм, V - шуканий об'єм, n = 0,25 моль, R - універсальна газова константа (0,0821 л·атм/моль·K) та T = 273 К (температура за нормальних умов). Розв'язуючи для V, отримуємо:

V = nRT / P = (0,25 моль) × (0,0821 л·атм/моль·K) × (273 K) / (1 атм) ≈ 5,67 л

Отже, максимальний об'єм хлору, необхідного для хлорування 2,8 л метану, становить приблизно 5,67 л за нормальних умов. Варто зауважити, що в реальності може бути необхідно взяти до уваги інші фактори, такі як втрати хлору внаслідок реакції та ефективність процесу, але цей розрахунок демонструє, як визначити теоретичний максимальний об'єм хлору для хлорування певної кількості метану.

Объяснение: