дано:
- Объем метана (н. у.): 224 см3
- Объем раствора NaOH: 10,9 см3
- Концентрация раствора NaOH: 10% по массе
- Плотность раствора NaOH: 1,1 г/см3
найти:
- Количество атомов водорода в молекуле метана, которые заместились на хлор.
- Уравнение реакции.
решение:
1. Определим массу 10%-ного раствора NaOH:
Масса раствора = объем × плотность = 10,9 см3 × 1,1 г/см3 = 12 г
2. Вычислим массу NaOH в растворе:
Масса NaOH = (10/100) × масса раствора = 0,1 × 12 г = 1,2 г
3. Найдем количество молей NaOH:
Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль
Количество молей NaOH = масса / молярная масса = 1,2 г / 40 г/моль = 0,03 моль
4. Учитывая, что каждый моль NaOH нейтрализует один моль HCl (образуется один моль хлороводорода), мы имеем:
Количество образовавшегося HCl = 0,03 моль
5. По уравнению реакции между метаном и хлором:
C1H4 + n Cl2 → C1H(4-n)Cln + n HCl
При этом количество атомов водорода, замещенных на хлор, равно n.
Так как изначально было 224 см3 метана, который равен 0,01 моль (по газовой постоянной, 22,4 л/моль), следовательно:
n = 0,03 моль HCl = 0,03 моль CH4, значит n = 1.
Таким образом, только один атом водорода в метане заменился на хлор.
ответ:
Количество атомов водорода в молекуле метана, которые заместились на хлор: 1
Уравнение реакции:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl