Я недавно провел эксперимент с смесью пропена и водорода, чтобы получить целевой продукт․ При нормальных условиях, плотность этой смеси составляла 0٫534 г/л․ Затем я пропустил эту смесь над никелевым катализатором и٫ к моему удивлению٫ получил выход целевого продукта в размере 75٫0%․ Это означает٫ что 75% исходной смеси пропена и водорода превратились в целевой продукт․ Теперь я хочу рассказать вам как уменьшился объем газовой смеси после реакции․ Для этого необходимо знать мольное отношение между исходными компонентами и целевым продуктом․ По информации из предыдущих экспериментов٫ было установлено٫ что в результате реакции одна молекула пропена и шесть молекул водорода превращаются в две молекулы целевого продукта․ Исходя из этого мольного отношения٫ можно сделать следующие расчеты․ Допустим٫ у нас было 1 л смеси пропена и водорода․ Плотность смеси составляет 0٫534 г/л٫ поэтому масса исходной смеси равна 0٫534 г․ После реакции 75% массы исходной смеси превратилось в целевой продукт․ Это означает٫ что 0٫75 * 0٫534 г 0٫4 г исходной смеси превратилось в целевой продукт․ Следовательно٫ осталось только 0٫534 г ⎻ 0٫4 г 0٫134 г не прореагировавшей смеси․ Теперь нам необходимо узнать٫ во сколько раз уменьшился объем газовой смеси после реакции․ Для этого мы можем воспользоваться мольным отношением между исходными компонентами и целевым продуктом․
В исходной смеси пропена и водорода массой 0,534 г содержалось одно мольное отношение пропена к водороду (1⁚6)․ То есть было 1 моль пропена и 6 моль водорода․После реакции мы получили 0,134 г не прореагировавшей смеси․ Чтобы перевести эту массу в моль, необходимо разделить ее на массу одного моля пропена и водорода․ Молекулярная масса пропена (С3H6) составляет 42 г/моль, а водорода (H2) ⎻ 2 г/моль․ Таким образом⁚
0,134 г / (42 г/моль 6 * 2 г/моль) 0,134 г / 54 г/моль 0,00248 моль․Теперь нам нужно знать мольное отношение целевого продукта к исходным компонентам․ По предыдущим экспериментам было установлено, что одна молекула пропена и шесть молекул водорода превращаются в две молекулы целевого продукта․ Следовательно, для образования 0,00248 моль целевого продукта требуется⁚
0,00248 моль * (1 моль целевого продукта / 6 моль водорода) 0,000413 моль целевого продукта․Теперь мы можем вычислить новый объем газовой смеси после реакции․ Для этого необходимо узнать мольный объем целевого продукта и исходной смеси․Исходя из определения мольного объема, он равен объему, занимаемому одной молью газа при нормальных условиях (0ºС и 1 атм)․ Мольный объем газа можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа⁚ V n * Vm, где V, объем газа, n — количество молей газа, Vm — мольный объем․Мольный объем исходной смеси равен⁚
V1 1 л (предполагая, что у нас было 1 л смеси пропена и водорода)․Мольный объем целевого продукта равен⁚
V2 0,000413 моль * Vm․Теперь мы можем вычислить отношение объемов газовой смеси до и после реакции⁚
числитель⁚ V1 — V2 1 л ⎻ (0,000413 моль * Vm),
знаменатель⁚ V1 1 л․
Отношение объемов уменьшилось в (1 л, 0,000413 моль * Vm) / 1 л раз․
В результате эксперимента мне удалось установить, что объем газовой смеси уменьшился в (1 л, 0,000413 моль * Vm) / 1 л раз после реакции․ Это позволяет сделать вывод о том, что в результате реакции произошло сведение исходных компонентов к целевому продукту, что привело к уменьшению объема газовой смеси․