Witaj :)
Naszym zadaniem jest zapisanie równania reakcji metanu z chlorem, oraz obliczenie ile gramów chlorometanu otrzymano w reakcji.
Zacznijmy od zapisania równania reakcji metanu z chlorem. Metan należy do szeregu homologicznego alkanów. Alkany z chlorem reagują według mechanizmu substytucji wolnorodnikowej. Reakcja ta polega na podstawieniu atomu wodoru w metanie chlorem, w wyniku czego otrzymujemy chlorometan. Należy pamiętać, że reakcja ta zachodzi w obecności kwantu promieniowania:
[tex]CH_4+Cl_2\xrightarrow {h\nu} CH_3Cl+HCl[/tex]
Z równania reakcji widzimy, że z 1 mola chloru cząsteczkowego otrzymujemy 1 mol chlorometanu. Ułóżmy proporcję i obliczmy, ile moli chlorometanu otrzymamy z 1,5 mola chloru:
[tex]1\ mol\ Cl_2\ ---\ 1\ mol\ CH_3Cl\\1,5\ mol\ Cl_2\ ---\ x_{mol}\ CH_3Cl\\\\x_{mol}=\frac{1,5mol\cdot 1mol}{1mol}=1,5mol\ CH_3Cl[/tex]
Ponieważ mamy obliczyć, ile gramów chlorometanu otrzymamy, potrzebna nam będzie jego masa molowa:
[tex]M_C=12g/mo\\M_H=1g/mol\\M_{Cl}=35,5g/mol\\\\M_{CH_3Cl}=M_C+3\cdot M_H+M_{Cl}=12g/mol+3\cdot 1g/mol+35,5g/mol\\M_{CH_3Cl}=12g/mol+3g/mol+35,5g/mol=50,5g/mol[/tex]
Znając masę molową, możemy ułożyć kolejną proporcję i obliczyć masę chlorometanu:
[tex]1\ mol\ CH_3Cl\ ---\ 50,5g\\1,5\ mol\ CH_3\ ---\ y_g\\\\y_g=\frac{1,5mol\cdot 50,5g}{1mol} =\boxed{75,75g}[/tex]
Odpowiedź.: Z 1,5 mola gazowego chloru otrzymamy 75,75g chlorometanu.