Ответ на первый вопрос:
Бутадиен-1,3 (C4H6) способен присоединять бром (Br2) по двойным связям. Для одной молекулы бутадиена это будет 2 молекулы брома.
Молекулярная масса бутадиена-1,3 равна:
C4H6 = 4 12 (углерод) + 6 1 (водород) = 54 г/моль.
Молекулярная масса брома (Br2) равна:
2 * 80 = 160 г/моль.
Рассчитаем количество молей бутадиена в 4,48 л при нормальных условиях (0°C, 1 атм), используя идеальное газовое уравнение:
[ PV = nRT ]
где P = 1 атм, V = 4,48 л, R = 0,0821 л·атм/(моль·К), T = 273 К (предполагаем, что измерения проводятся при 0°C).
[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{1 \times 4,48}{0,0821 \times 273} \approx 0,2 \, \text{моля} ]
Количество молей брома, которое может присоединиться:
[ 0,2 \, \text{моля бутадиена} \times 2 \, \text{моля брома на моль бутадиена} = 0,4 \, \text{моля брома} ]
Масса брома:
[ 0,4 \, \text{моля} \times 160 \, \text{г/моль} = 64 \, \text{г} ]
Ответ №1: максимальная масса брома, которую может присоединить бутадиен-1,3 объемом 4,48 л, равна 64 г.
Ответ на второй вопрос:
Плотность этанола равна 0,8 г/мл, значит масса 320 мл этанола составит:
[ 320 \, \text{мл} \times 0,8 \, \text{г/мл} = 256 \, \text{г} ]
Молекулярная масса этанола (C2H5OH) равна:
[ 212 + 61 + 16 + 1 = 46 \, \text{г/моль} ]
Количество молей этанола:
[ \frac{256 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 5,57 \, \text{моля} ]
Предполагая, что из одного моля этанола образуется один моль бутадиена, максимальный выход бутадиена составит 5,57 моля. Учитывая, что реальный выход составляет 70%, реальное количество молей бутадиена:
[ 5,57 \, \text{моля} \times 0,7 = 3,9 \, \text{моля} ]
Объем бутадиена при нормальных условиях:
[ 3,9 \, \text{моля} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 87,36 \, \text{л} ]
Ответ №2: объем полученного бутадиена-1,3 равен 87 л.