Метан объёмом 11,2 л полностью прореагировал с хлором. Образовавшийся в результате реакции хлороводород был поглощён 100 мл воды с образованием 35,4 % раствора соляной кислоты. Какое галогенпроизводное метана образовалось?

Объяснение:

      CH4   +  Cl2  =   CH3Cl  +  HCl

      CH3-Cl  + Cl2  =  CH2Cl2  + HCl

      CH2Cl2  + Cl2  =  CHCl3  +  HCl

     CHCl3  + Cl2  =     CCl4    +  HCl

    Объем  метана  11,2 л  что  соответствует 0,5 моль

   Объем  воды  100 мл.   При  растворении  хлороводорода  в  воде  был получен  35,4 %  раствор  соляной  кислоты.

 100 мл  воды  при плотности  1 г/мл  имеет  массу  100 г

 Таким  образом,  мы  знаем  массу  воды   и  массовую  долю  соляной  кислоты  в  растворе, но  на  знаем  массы  соляной  кислоты  в растворе.  

   Рассчитаем   эту  массу.  Обозначим  её  через  х   и  запишем:

          х

= 0,354        х =  (х  + 100) · 0,354

     х  +  100                Решаем  это  уравнение  относительно х  и

                                    получаем  х = 54,8 г

 Это  масса  хлороводорода  в  растворе  кислоты. Молярная масса  соляной  кислоты   36,5 г/моль.   Поэтому   рассчитаем  какому количеству  вещества  соответствует  масса  кислоты 54,8 г

 54,8 г  :  36,5 г/моль  = 1,5  моль

 В  реакцию   с 0,5 моль метана  вступал  хлор  и  на каждом  этапе  реакции  образовывалось  0,5  моль  хлороводорода.

    1,5 моль :  0,5  моль  = 3

Таким  образом,  образовалось  трехзамещенное  галогенопроизводное  метана   СНСl3  - хлороформ.