Номер 4.45, страница 65, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

4.45. Вычислите объем водорода, необходимого для осуществления реакции гидрирования $0,56 \text{ м}^3$ ацетилена (н. у.) до получения этана.

Дано:

Объем ацетилена $V(\text{C}_2\text{H}_2) = 0,56 \, \text{м}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

Объем водорода $V(\text{H}_2)$ — ?

Решение:

Реакция гидрирования ацетилена (этина) до этана представляет собой реакцию присоединения водорода. Для полного насыщения тройной связи в молекуле ацетилена и превращения ее в одинарную связь в молекуле этана требуется две молекулы водорода.

Запишем уравнение химической реакции:

$C_2H_2 (\text{г}) + 2H_2 (\text{г}) \xrightarrow{\text{Ni, Pt или Pd}} C_2H_6 (\text{г})$

Поскольку все вещества, участвующие в реакции (ацетилен, водород, этан), являются газами и находятся при одинаковых условиях (в данном случае, нормальных), можно применить закон объемных отношений Гей-Люссака. Этот закон гласит, что объемы газов, вступающих в реакцию и образующихся в результате нее, соотносятся между собой как целые числа, равные их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Из уравнения реакции следует, что соотношение объемов ацетилена и водорода равно 1:2.

$\frac{V(\text{C}_2\text{H}_2)}{1} = \frac{V(\text{H}_2)}{2}$

Из этого соотношения выразим и вычислим искомый объем водорода:

$V(\text{H}_2) = 2 \times V(\text{C}_2\text{H}_2)$

Подставим данное значение объема ацетилена:

$V(\text{H}_2) = 2 \times 0,56 \, \text{м}^3 = 1,12 \, \text{м}^3$

Ответ: объем водорода, необходимый для гидрирования 0,56 м³ ацетилена, составляет 1,12 м³.