Вследствие хлорирования метана объемом 6,16 л (н.у.) получили жидкий тетрахлорид углерода объемом 22,5 мл, плотностью 1,6 г/мл. Вычислить выход продукта в процентах от теоретического.

Для решения этой задачи нам нужно вычислить теоретический объем тетрахлорида углерода, который можно получить из 6,16 л метана, а затем сравнить его с фактическим объемом.

1. Сначала определим количество вещества метана по его объему при нормальных условиях (н.у.):
n(CH₄) = V/22.4 = 6.16/22.4 = 0.275 моль

2. Согласно уравнению реакции хлорирования метана:

CH₄ + 4Cl₂ → CCl₄ + 4HCl

Молярное соотношение между метаном и тетрахлоридом углерода равно 1:1. Таким образом, количество вещества тетрахлорида углерода будет также 0.275 моль.

3. Теперь вычислим теоретический объем тетрахлорида углерода при его плотности 1.6 г/мл:

m = n * M = 0.275 моль * 153.82 г/моль = 42.30 г
V = m/ρ = 42.30 г / 1.6 г/мл = 26.44 мл

Таким образом, теоретический объем тетрахлорида углерода составляет 26.44 мл.

4. Наконец, вычислим выход продукта в процентах от теоретического:

Выход (%) = (фактический объем / теоретический объем) * 100
Выход (%) = (22.5 мл / 26.44 мл) * 100 ≈ 85.05%

Таким образом, выход продукта составляет примерно 85.05% от теоретического.