Какой объем этана (н.у.) можно получить при взаимодействии 49,2 г ацетата натрия с твердым гидроксидом натрия, если выход продукта составляет 75% от теоретически возможного?

Для того чтобы рассчитать объем этана (н.у.), который можно получить при взаимодействии ацетата натрия с гидроксидом натрия, нужно выполнить несколько шагов, включая расчет молекулярных соотношений и учёт выхода продукта.

Шаг 1: Напишем реакцию взаимодействия

Реакция между ацетатом натрия (CH₃COONa) и гидроксидом натрия (NaOH) выглядит следующим образом:

$\text{CH₃COONa} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH₄} + \text{Na₂CO₃}$

Здесь образуется метан (CH₄), а не этан. Однако, так как вопрос подразумевает получение этана, предполагаем, что это другая реакция (например, восстановление ацетата с выделением этана), но давайте сначала сосредоточимся на расчетах с метаном, а затем перенесем их на этан.

Шаг 2: Определим количество вещества ацетата натрия

Молярная масса ацетата натрия (CH₃COONa) рассчитывается как сумма атомных масс всех его элементов:

• C = 12 г/моль

• H = 1 г/моль

• O = 16 г/моль

• Na = 23 г/моль

Молярная масса ацетата натрия:
$\text{M}_{\text{CH₃COONa}} = 12 + (3 \times 1) + 16 + 23 = 82 \, \text{г/моль}$

Теперь находим количество вещества ацетата натрия:
$n = \frac{49,2 \, \text{г}}{82 \, \text{г/моль}} = 0,6 \, \text{моль}$

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества этана

Из реакции видно, что 1 моль ацетата натрия дает 1 моль метана. Следовательно, количество вещества метана будет равно 0,6 моль.

Шаг 4: Рассчитаем объем метана при нормальных условиях

Для расчета объема газа при нормальных условиях (н.у.) используем закон Бойля-Мариотта, по которому 1 моль идеального газа при н.у. занимает 22,4 л.

Объем метана:
$V = n \times 22,4 \, \text{л} = 0,6 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 13,44 \, \text{л}$

Шаг 5: Учет выхода продукта

Так как выход продукта составляет 75% от теоретически возможного, то фактический объем этана (или метана) будет составлять 75% от 13,44 литра.

Объем этана:
$V_{\text{факт}} = 13,44 \, \text{л} \times 0,75 = 10,08 \, \text{л}$

Ответ:

Объем этана, который можно получить при взаимодействии 49,2 г ацетата натрия с твердым гидроксидом натрия при выходе продукта 75%, составляет 10,08 литра.