Какова масса метана, полученного из углерода и водорода, если в реакции использовано 27г углерода, а практический выход продукта реакции составит 0,97?
Тут следует отметить два момента. Первый состоит в том, что глина обладает очень низкой теплопроводностью и жидкость в глиняной посуде долго сохраняет первоначальную температуру, особенно если кувшин закрыть сверху. Но не это самое интересное. Гораздо забавнее эффект охлаждения жидкости, который наблюдается при нагреве кувшина солнцем. Как это работает? Глина материал пористый и все эти мелкие поры заполняются тонкими прослойками воды. При нагреве стенок нагревается в первую очередь вода в этих порах и начинает быстрее испаряться. Но испарение возможно только при поглощении энергии, которую в виде тепла этот процесс отнимает не только от теплых стенок кувшина, но и от жидкости в кувшине, потому что для испарения 1 грамма воды энергии требуется в несколько раз больше, чем для его нагрева. В результате вода в кувшине охлаждается.
m(Na)=3,2 г
m(CH3OH + C2H5OH) = 5 г
w(CH3OH) = 40%=0,4
V(H2) - ?
Решение.
m(CH3OH) = 5 г*0,4 = 2 г
М(СН3ОН) = 32 г/моль
n(CH3OH) = 2 г/32 г/моль = 0,0625 моль
m(C2H5OH) = 5 г - 2 г = 3 г
М(С2Н5ОН) = 46 г/моль
n(C2H5OH) = 3 г/46 г/моль =0,0652 моль
M(Na) = 23 г/моль
n(Na) = 3,2 г/23 г/моль = 0,14 моль
Рассчитаем кол-во в-ва и массу натрия, которое необходимо для проведения реакции: n(Na) = 0,0625 моль + 0,0652 моль = 0,1277 моль
m(Na) = 23 г/моль* 0,1277 моль = 2,94 г, т.е. натрий взят в избытке.
2СН3ОН + 2Na = 2CH3ONa + H2
2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
n(H2) = (n(CH3OH) + n(C2H5OH))/2
n(H2) = 0,1277 моль/2 = 0,06385 моль
V(H2) = 22.4 л/моль*0,06385 моль = 1,43 л
ответ: 1,43 л