Тетрахлорметан використовується у виробництві вогнегасників. Який об'єм хлору необхідний, щоб одержати тетрахлорметан із 7,2 г метану? (відповідь округляти не потрібно)

Реакція синтезу тетрахлорметану з метану передбачає утворення хлороводню і тетрахлорметану, за такою рівнянням:

CH4 + 4Cl2 → CCl4 + 4HCl

Щоб знайти об'єм хлору необхідного для даної реакції, потрібно спочатку визначити кількість метану, який буде використано. Це можна зробити, обчисливши кількість молів метану з його молярної маси:

молярна маса CH4 = 16.04 г/моль

кількість молів CH4 = маса / молярна маса = 7.2 г / 16.04 г/моль = 0.449 моль

Оскільки за рівнянням реакції одна молекула метану реагує з чотирма молекулами хлору, щоб утворити одну молекулу тетрахлорметану, необхідно 4 моля хлору на 1 моль метану.

Тому, для реакції з 0.449 моль метану, необхідно:

0.449 моль CH4 x 4 моля Cl2/1 моль CH4 = 1.796 моля Cl2

Таким чином, об'єм хлору, який необхідний для реакції, можна обчислити, використовуючи відомість, що одна моль будь-якого газу при стандартних умовах (температура 0°C та тиск 1 атм) займає об'єм 22.4 л:

об'єм Cl2 = кількість молей Cl2 x 22.4 л/моль

об'єм Cl2 = 1.796 моль x 22.4 л/моль = 40.14 л

Отже, для реакції з 7.2 г метану необхідно 40.14 л хлору.