Химия... Задачка на объёмную долю...

Записываем уравнение реакции получения хлорметана из метана, который содержится в природном газе:

сн4 + ci2СН3С1 + НС1

Определяем массу хлорметана, который образовался бы при количественном выходе:

mn(CH,CI) • 100 30 3 • ЮО

ffl(CH3Cl) = —— ; m(CH3Cl)= г = 75,75 r.

r\ 40

Вычисляем количество вещества CH3C1:

Из уравнения реакции следует:

и (СИ4) = и (СН3С1); и (СН4) = 1,5 моль. Находим объем метана при нормальных условиях:

КСН4)-и (СН4) -Vm\ К (СН4)=1,5 -22,4л = 33,6л. Определяем объемную долю метана в природном газе:

У (СЩ) ч 33,6

Ф (СН4) =— i—^—-; Ф (СН4) =-^~ - 0,84, или 84%.

Г (природ, газа) 40

Объем полученного хлорметана = 30,3 г : 50,5 г/моль * 22,4 л/моль =13,44 л, что составляет 40% от теор. возможного. Расчет исходного сырья ведется по теоретическому выходу, который равен 13,44 л : 40% * 100% = 33,6 л
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl
Объемы реагирующих и образующихся газов пропорциональны коэффициентам в хим. уравнении. Т. к коэф-ты равны единице, то объем исходного СН4 = объему образовавшегося CH3Cl = 33,6 л.
Объемная доля СН4 в природном газе = 33,6 л : 40 л = 0,84 или 84 %.

CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl
mтеор (CH3Cl) = (mпрактич (CH3Cl)/40) * 100 = (30,3 / 40)*100 = 75.75г
Найдем молярную массу: M(CH3Cl) = 50.5 моль
nтеор (CH3Cl) = mтеор (CH3Cl)/M(CH3Cl) = 75.75/50.5 =1.5 моль
nтеор (CH3Cl) = n(CH4) = 1.5 моль
Найдем Vm – молярный объем, для газов при нормальных условиях он равен 22.4 л/моль. Тогда:
V(CH4) = Vm * n(CH4) = 22.4*1.5 = 33.6 л
φ(CH4) = V(CH4)/V(природного газа) = 33.6/40 = 0.84 или 84%