Данная задача относится к химическим превращениям и позволяет нам рассчитать массу и объем продукта реакции. Для этого нам нужно знать стехиометрию реакции и массу исходного вещества.
В данной задаче проводится реакция между хлорметаном (CH3Cl) и натрием (Na). Реакция идет в соответствии со следующим уравнением:
CH3Cl + Na → C2H6 + NaCl
Видим, что одна молекула хлорметана превращается в одну молекулу этана и один молекулу хлорида натрия. Теперь мы можем использовать стехиометрию реакции, чтобы рассчитать массу и объем продукта.
1. Рассчитаем мольную массу хлорметана (CH3Cl). Молярная масса углерода (C) равна 12,01 г/моль, молярная масса водорода (H) равна 1,01 г/моль, молярная масса хлора (Cl) равна 35,45 г/моль.
Мольная масса хлорметана равна:
M(CH3Cl) = (12,01 г/моль * 1) + (1,01 г/моль * 3) + (35,45 г/моль * 1) = 50,49 г/моль.
2. Рассчитаем количество молей хлорметана:
n(CH3Cl) = m(CH3Cl) / M(CH3Cl),
где m(CH3Cl) - масса хлорметана, данная в условии задачи, а M(CH3Cl) - мольная масса хлорметана.
n(CH3Cl) = 11 г / 50,49 г/моль = 0,22 моль хлорметана.
3. Рассчитаем количество молей этана, которое получится в результате реакции. Учитывая стехиометрию реакции, количество молей этана будет такое же, как и количество молей хлорметана.
n(C2H6) = n(CH3Cl) = 0,22 моль.
4. Рассчитаем массу этана.
m(C2H6) = n(C2H6) * M(C2H6),
где M(C2H6) - мольная масса этана.
Мольная масса этана равна:
M(C2H6) = (12,01 г/моль * 2) + (1,01 г/моль * 6) = 30,07 г/моль.
m(C2H6) = 0,22 моль * 30,07 г/моль = 6,61 г этана.
Таким образом, масса этана, полученного в результате реакции, составляет 6,61 г.
5. Чтобы рассчитать объем этана, воспользуемся идеальным газовым законом.
V(C2H6) = n(C2H6) * Vm = n(C2H6) * 22,4 л/моль,
где Vm - молярный объем (при нормальных условиях Vm = 22,4 л/моль).
V(C2H6) = 0,22 моль * 22,4 л/моль = 4,9 л.
Таким образом, объем этана, полученного в результате реакции, составляет 4,9 л.
Итак, масса этана, полученного при взаимодействии 11 г хлорметана с натрием, составляет 6,61 г, а его объем равен 4,9 л.
