Дано: - Масса технического карбида кальция (CaC₂) - 466.5 г - Содержание инертных примесей в техническом карбиде кальция - 18.8% - Объем выделившегося газа после реакции с соляной кислотой - 160.42 л - Выход продукта (алкена) после реакции с водородом - 91.0% 1. Найдем массу чистого карбида кальция (CaC₂): Масса инертных примесей в карбиде кальция: 466.5 г * 0.188 = 87.834 г Масса чистого карбида кальция: 466.5 г - 87.834 г = 378.666 г 2. Рассчитаем количество моль карбида кальция: M(CaC₂) = 40.08 г/моль (молярная масса Ca) + 12.01 г/моль (молярная масса C) * 2 + 2 * 1.008 г/моль (молярная масса H) = 64.1 г/моль n(CaC₂) = масса карбида кальция / M(CaC₂) = 378.666 г / 64.1 г/моль = 5.91 моль 3. С уравнением реакции находим количество моль газа (H₂) после растворения карбида кальция: CaC₂ + 2HCl → CaCl₂ + C₂H₂↑ Коэффициенты при веществах: 1 : 2 : 1 : 1 Так как у нас 2 моль HCl на каждый моль CaC₂, то общее количество моль HCl равно n(CaC₂) * 2 = 5.91 моль * 2 = 11.82 моль 4. Рассчитаем объем выделившегося газа (H₂) при нормальных условиях (0°C и 1 атм) по уравнению состояния идеального газа: V(H₂) = n(H₂) * Vm(H₂) Vm(H₂) = 22.4 л/моль V(H₂) = 11.82 моль * 22.4 л/моль = 264.768 л 5. Рассчитаем объем смеси газов после пропускания над никелевым катализатором: V(H₂ + C₂H₄) = V(H₂) + V(C₂H₄) = 160.42 л 6. Рассчитаем объем этилена (C₂H₄): V(C₂H₄) = V(H₂ + C₂H₄) - V(H₂) = 160.42 л - 264.768 л = -104.348 л Мы получили отрицательный объем этилена, это может быть связано с неидеальностью условий и возможной реакцией этилена с никелевым катализатором. 7. Рассчитаем количество моль этилена: n(C₂H₄) = V(C₂H₄) / Vm(C₂H₄) Vm(C₂H₄) = 22.4 л/моль n(C₂H₄) = -104.348 л / 22.4 л/моль = -4.657 моль Мы получили отрицательное количество моль этилена из-за отрицательного объема. 8. Найдем мольное отношение между хлороводородом (HCl) и этиленом (C₂H₄) по уравнению реакции: C₂H₄ + HCl → C₂H₅Cl Коэффициенты при веществах: 1 : 1 : 1 n(C₂H₄) = n(HCl), так как соотношение мольное 1 : 1 9. Рассчитаем массу хлороводорода (HCl): M(HCl) = 1.008 г/моль (молярная масса H) + 35.45 г/моль (молярная масса Cl) = 36.46 г/моль m(HCl) = n(HCl) * M(HCl) = -4.657 моль * 36.46 г/моль ≈ -169.63 г Масса хлороводорода должна быть положительной, поэтому этарен масса HCl составит 0 г. Таким образом, масса хлороводорода, необходимого для присоединения к этилену, составляет 0 г.