Дано: объем метана V = 4,032 л, выход реакции γ = 0,80
Найти: массу карбида алюминия
Решение:
1. Найдем количество моль метана:
n = V/VM,
где VM - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль),
n = 4,032/22,4 = 0,18 моль.
2. Так как выход реакции 80%, то масса карбида алюминия будет равна массе, необходимой для получения 0,18 моль метана с учетом стехиометрии реакции.
3. Уравнение реакции гидролиза карбида алюминия:
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
Согласно уравнению, на 3 моль метана требуется 4 моль карбида алюминия.
Таким образом, на 0,18 моль метана (0,18/3) * 4 = 0,24 моль карбида алюминия.
4. Найдем массу карбида алюминия:
m = n*M,
где M - молярная масса карбида алюминия (144 г/моль),
m = 0,24 * 144 = 34,56 г.
Ответ: масса карбида алюминия, необходимая для получения 4,032 л метана при выходе реакции 80%, составляет 34,56 г.