Номер 4, страница 127 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Напишите уравнения реакций получения из этана ацетальдегида. Определите, сколько литров (н. у.) этана вступает в реакцию, если получено 4,4 г ацетальдегида.

Ответ: 2,24 л.

4. Для получения ацетальдегида (этаналя) из этана можно использовать следующую последовательность реакций:

1) Каталитическое дегидрирование этана с получением этена:

$C_2H_6 \xrightarrow{Ni, t^\circ} C_2H_4 + H_2$

2) Каталитическое окисление этена кислородом воздуха с получением ацетальдегида (реакция Вакера):

$2C_2H_4 + O_2 \xrightarrow{PdCl_2, CuCl_2} 2CH_3CHO$

Для определения объема этана, необходимого для реакции, проведем расчеты.

Дано:

$m(CH_3CHO) = 4,4 \text{ г}$

Найти:

$V(C_2H_6) - ?$

Решение:

Сначала найдем количество вещества полученного ацетальдегида ($CH_3CHO$). Для этого рассчитаем его молярную массу.

Молярная масса ацетальдегида:

$M(CH_3CHO) = 2 \cdot M(C) + 4 \cdot M(H) + 1 \cdot M(O) = 2 \cdot 12 \text{ г/моль} + 4 \cdot 1 \text{ г/моль} + 16 \text{ г/моль} = 44 \text{ г/моль}$

Теперь рассчитаем количество вещества ацетальдегида по формуле $n = m/M$:

$n(CH_3CHO) = \frac{4,4 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

Исходя из представленных уравнений реакций, можно установить стехиометрическое соотношение между исходным этаном и конечным продуктом - ацетальдегидом. Из 1 моль этана образуется 1 моль этена, из которого, в свою очередь, получается 1 моль ацетальдегида. Таким образом, общее мольное соотношение между этаном и ацетальдегидом равно 1:1.

$n(C_2H_6) = n(CH_3CHO) = 0,1 \text{ моль}$

Зная количество вещества этана, можно найти его объем при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газов, который составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$V(C_2H_6) = n(C_2H_6) \cdot V_m = 0,1 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 2,24 \text{ л}$

Ответ: 2,24 л.