Πόσα λίτρα φθορίου θα χρειαστεί για να μετατρέψετε 100 γραμμάρια C2H4 C2H4F2 χρησιμοποιώντας την ακόλουθη αντίδραση;
1. Ισορροπημένη χημική εξίσωση:
Η αντίδραση που περιγράφετε είναι ο φθορίωση του αιθυλενίου (C₂H₄) για την παραγωγή 1,2-διφθοροαιθάνης (c₂h₄f₂):
C₂h₄ + 2f₂ → c₂h₄f₂
2. Υπολογισμοί Mole:
* moles του c₂h₄f₂:
- Υπολογίστε τη μοριακή μάζα του C₂H₄f₂:(2 * 12.01 g/mol) + (4 * 1.01 g/mol) + (2 * 19.00 g/mol) =66.06 g/mol
- Moles του C₂H₄f₂ =(100 g) / (66,06 g / mol) =1,51 mol
* moles f₂:
- Από την ισορροπημένη εξίσωση, απαιτούνται 2 γραμμομορείς F₂ για κάθε 1 mole του C₂H₄f₂.
- Moles του f₂ =(1,51 mol c₂h₄f₂) * (2 mol f₂ / 1 mol c₂h₄f₂) =3,02 mol f₂
3. Υπολογισμός όγκου:
* Ιδανικός νόμος αερίου:
- Υποθέστε την τυπική θερμοκρασία και πίεση (STP):0 ° C (273,15 K) και 1 atm.
- Ιδανικός νόμος αερίου:PV =NRT, πού:
- P =πίεση (ATM)
- V =όγκος (L)
- n =moles
- R =Ιδανική σταθερά αερίου (0.0821 L · atm/mol · k)
- t =θερμοκρασία (k)
* Επίλυση για όγκο:
- V =(NRT) / P
- V =(3.02 mol * 0.0821 L · atm / mol · k * 273.15 k) / 1 atm
- V ≈ 67,5 L
Ως εκ τούτου, περίπου 67,5 λίτρα φθορίου αερίου (F₂) απαιτούνται για τη μετατροπή 100 γραμμάρια C₂H₄ σε c₂h₄f₂ σε stp.
Σημαντική σημείωση: Το αέριο φθορίου είναι εξαιρετικά αντιδραστικό και επικίνδυνο. Αυτός ο υπολογισμός είναι μόνο για θεωρητική κατανόηση και δεν πρέπει να επιχειρείται σε εργαστηριακό περιβάλλον χωρίς κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας και εμπειρογνωμοσύνη.
