Дано:
Масса карбида алюминия = 58,5 г
Выход метана = 80% от теоретически возможного
Найти:
Массу метана, выделившегося при обработке карбида алюминия водой.
Решение:
1. Найдем мольную массу карбида алюминия (Al4C3) и метана (CH4).
Мольная масса Al4C3 = 4 * мольная масса Al + 3 * мольная масса C ≈ 27 * 4 + 12 * 3 ≈ 144 г/моль
Мольная масса CH4 = 12 (масса углерода) + 4 * 1 (масса водорода) = 16 г/моль
2. Рассчитаем количество молей карбида алюминия:
Количество молей Al4C3 = масса карбида алюминия / мольная масса Al4C3 = 58,5 г / 144 г/моль ≈ 0,406 моль
3. Рассчитаем количество молей теоретически возможного метана:
Исходя из уравнения реакции обработки карбида алюминия водой:
Al4C3 + 12 H2O -> 4 Al(OH)3 + 3 CH4
1 моль Al4C3 образует 3 моля CH4
Количество молей теоретически возможного CH4 = 0,406 моль * 3 ≈ 1,218 моль
4. Рассчитаем количество молей выделившегося метана с учетом выхода:
Количество молей метана = количество молей теоретически возможного CH4 * выход = 1,218 моль * 0,80 ≈ 0,974 моль
5. Найдем массу выделившегося метана:
Масса метана = количество молей метана * мольная масса CH4 = 0,974 моль * 16 г/моль ≈ 15,6 г
Ответ:
Масса метана, выделившегося при обработке 58,5 г карбида алюминия водой, составляет примерно 15,6 г.