Я решил поставить эксперимент и провел пиролиз 56 л метана. Я измерил объемы газов при одинаковых условиях и обнаружил, что образовалось 16,8 л ацетилена. Теперь мне нужно вычислить выход продукта реакции в процентах.Для начала я рассчитал количество моль метана, используя его объем и универсальную газовую постоянную. Формула для этого расчета⁚
n(CH4) V(CH4) / Vm(CH4),
где n(CH4) ⏤ количество моль метана, V(CH4) ⏤ объем метана, Vm(CH4) ⏤ молярный объем метана.После этого я расчитал количество моль ацетилена, используя его объем и универсальную газовую постоянную. Формула для расчета⁚
n(C2H2) V(C2H2) / Vm(C2H2),
где n(C2H2) ⏤ количество моль ацетилена, V(C2H2) ⏤ объем ацетилена, Vm(C2H2) ⏤ молярный объем ацетилена.Затем я использовал соотношение между числом молей метана и ацетилена, чтобы вычислить, сколько моль ацетилена образуется из 1 моль метана. В формуле я использовал коеффициенты стехиометрии реакции⁚
n(C2H2) (n(CH4) / 2) * 1٫
где n(C2H2) ౼ количество моль ацетилена, n(CH4) ⏤ количество моль метана.Далее я рассчитал массу ацетилена, используя его количество моль и молярную массу ацетилена. Формула для этого расчета⁚
m(C2H2) n(C2H2) * M(C2H2)٫
где m(C2H2) ౼ масса ацетилена, n(C2H2) ⏤ количество моль ацетилена, M(C2H2) ⏤ молярная масса ацетилена.Наконец, я вычислил выход ацетилена в процентах, используя массу ацетилена и массу метана. Формула для этого расчета⁚
Выход (%) (m(C2H2) / (56 * M(CH4))) * 100,
где m(C2H2) ౼ масса ацетилена٫ M(CH4) ⏤ молярная масса метана.Подставив числовые значения٫ я получил следующий результат⁚
Выход (%) (16,8 / (56 * 16)) * 100 6,25%.
Таким образом, выход ацетилена составляет 6,25%.