Номер 2, страница 116, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Определите массу образовавшегося хлорэтана, если известно, что смешали при освещении 0,6 моль хлора и 15,68 л (н.у.) этана.

Ответ: 38,7 г.

Дано:

Количество вещества хлора, $n(Cl_2) = 0,6$ моль

Объем этана, $V(C_2H_6) = 15,68$ л (н.у.)

Найти:

Массу хлорэтана, $m(C_2H_5Cl)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции хлорирования этана. Реакция происходит при освещении, что указывает на механизм радикального замещения. В результате реакции этана с хлором образуются хлорэтан и хлороводород.

$C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_2H_5Cl + HCl$

Из уравнения реакции видно, что этан и хлор реагируют в мольном соотношении 1:1.

2. Найдем количество вещества этана ($C_2H_6$). Поскольку объем дан для нормальных условий (н.у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(C_2H_6) = \frac{V(C_2H_6)}{V_m} = \frac{15,68 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,7$ моль

3. Определим, какой из реагентов является лимитирующим (находится в недостатке). Для этого сравним имеющиеся количества веществ реагентов с их стехиометрическим соотношением (1:1).

Имеется 0,6 моль $Cl_2$ и 0,7 моль $C_2H_6$.

Так как для реакции с 0,7 моль этана требуется 0,7 моль хлора, а в наличии только 0,6 моль, хлор находится в недостатке. Расчеты продукта реакции следует вести по лимитирующему реагенту — хлору.

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль хлора образуется 1 моль хлорэтана. Следовательно, количество вещества образовавшегося хлорэтана равно количеству вещества прореагировавшего хлора.

$n(C_2H_5Cl) = n(Cl_2) = 0,6$ моль

5. Вычислим молярную массу хлорэтана ($C_2H_5Cl$).

$M(C_2H_5Cl) = 2 \times A_r(C) + 5 \times A_r(H) + 1 \times A_r(Cl)$

$M(C_2H_5Cl) = 2 \times 12 + 5 \times 1 + 35,5 = 24 + 5 + 35,5 = 64,5$ г/моль

6. Теперь найдем массу образовавшегося хлорэтана по формуле $m = n \times M$.

$m(C_2H_5Cl) = n(C_2H_5Cl) \times M(C_2H_5Cl) = 0,6 \text{ моль} \times 64,5 \text{ г/моль} = 38,7$ г

Ответ: 38,7 г.