Чтобы определить массу 4%-ной бромной воды, которая может быть обесцвечена при пропускании данной смеси, давай сначала найдем количество углерода в смеси. Шаг 1: Найдем общее количество атомов в смеси. Объем смеси — 2,8 л. В нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л, поэтому можно вычислить количество молей смеси: n = V / V_m = 2,8 л / 22,4 л/моль = 0,125 моль. Шаг 2: Теперь найдем общее количество атомов в смеси. Для этого умножим количество молей на число Авогадро (6,022 × 10^23): N_total = n × N_A = 0,125 моль × 6,022 × 10^23 атомов/моль ≈ 7,53 × 10^22 атомов. Шаг 3: Вычисляем количество атомов углерода. Поскольку содержание углерода составляет 25% от общего числа атомов, находим: N_C = 0,25 × N_total ≈ 0,25 × 7,53 × 10^22 атомов ≈ 1,88 × 10^22 атомов. Шаг 4: Определям количество углерода в молях. Каждый атом углерода соответствует одному молю углерода, поэтому делим на число Авогадро: n_C = N_C / N_A ≈ 1,88 × 10^22 атомов / 6,022 × 10^23 атомов/моль ≈ 0,031 моль. Шаг 5: Учитывая, что метан (CH₄) и этилен (C₂H₄) могут взаимодействовать с бромной водой, определим, сколько моль бромной воды потребуется для обесцвечивания. В реакции обесцвечивания 1 моль бромной воды реагирует с 1 моль углерода. Значит, понадобится 0,031 моль бромной воды. Шаг 6: Теперь найдем массу 4%-ной бромной воды. Молярная масса бромной воды (HBr) примерно равна 80 г/моль. Для расчета массы бромной воды: m(HBr) = n_C × M(HBr) ≈ 0,031 моль × 80 г/моль ≈ 2,48 г. Шаг 7: Поскольку бромная вода 4%, найдем общую массу раствора, чтобы узнать массу 4%-ной бромной воды. m_solution = m(HBr) / 0,04 ≈ 2,48 г / 0,04 ≈ 62 г. Таким образом, для обесцвечивания 2,8 л смеси метана и этилена необходимо примерно 62 г 4%-ной бромной воды.
